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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsanordnung sowie eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Antriebsanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer genannten elektrischen Antriebsanordnung.
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Eine derartige elektrische Antriebsanordnung wird beispielsweise als Antrieb in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug verwendet. Sie umfasst eine Elektromotoreinheit zum Antrieb des Fahrzeugs und eine Steuereinheit zum Ansteuern der Elektromotoreinheit. Aufgrund der Verlustleistungen bei der Elektromotoreinheit und der Steuereinheit entsteht während des Betriebs der Antriebsanordnung sehr viel Wärme, welche schädlich für die Elektromotoreinheit und die Steuereinheit wirkt und somit mithilfe von einem Kühlmittel von der Elektromotoreinheit und der Steuereinheit weggeführt werden sollte.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Möglichkeit bereitzustellen, mit der eine effiziente und kostengünstige Kühlung der elektrischen Antriebsanordnung gewährleistet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine elektrische Antriebsanordnung mit einer Elektromotoreinheit und einer Steuereinheit zum Ansteuern der Elektromotoreinheit bereitgestellt, welche ferner eine erste Kühleinheit zur Kühlung der Elektromotoreinheit sowie eine zweite Kühleinheit zur Kühlung der Steuereinheit aufweist. Dabei umfasst die erste Kühleinheit einen ersten Kühlkanal mit einer ersten Einlassöffnung und einer ersten Auslassöffnung zum Durchleiten eines Kühlmittels von der ersten Einlassöffnung zu der ersten Auslassöffnung. Die zweite Kühleinheit umfasst analog einen zweiten Kühlkanal mit einer zweiten Einlassöffnung und einer zweiten Auslassöffnung zum Durchleiten des Kühlmittels von der zweiten Einlassöffnung zu der zweiten Auslassöffnung. Dabei bilden die erste Auslassöffnung des ersten Kühlkanals und die zweite Einlassöffnung des zweiten Kühlkanals einen ersten Durchgang von dem ersten Kühlkanal zu dem zweiten Kühlkanal zum Durchleiten des Kühlmittels. Analog bilden die zweite Auslassöffnung des zweiten Kühlkanals und die erste Einlassöffnung des ersten Kühlkanals einen zweiten Durchgang von dem zweiten Kühlkanal zu dem ersten Kühlkanal zum Durchleiten des Kühlmittels. Durch diesen ersten und diesen zweiten Durchgang bildet sich somit innerhalb der elektrischen Antriebsanordnung ein geschlossener, gemeinsamer Kühlkreislauf von der ersten Kühleinheit zu der zweiten Kühleinheit.
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Damit ist eine elektrische Antriebsanordnung geschaffen, die einen geschlossenen Kühlkreis aufweist, wobei das Kühlmittel von der ersten Kühleinheit nach der Kühlung der Elektromotoreinheit ohne Umweg direkt zu der zweiten Kühleinheit zur Kühlung der Steuereinheit, oder umgekehrt von der zweiten Kühleinheit nach der Kühlung der Steuereinheit ohne Umweg direkt zu der ersten Kühleinheit zur Kühlung der Elektromotoreinheit, fließen kann. Dadurch ist es möglich, dass die Kühlung sowohl der Elektromotoreinheit als auch der Steuereinheit in einem einzigen geschlossenen und gemeinsamen Kühlungsvorgang erfolgen kann. Folglich ist eine effiziente und zudem kostengünstige Kühlung der elektrischen Antriebsanordnung ermöglicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste und die zweite Kühleinheit aneinander angrenzend angeordnet. Der Begriff „angrenzend“ bedeutet hier, dass die erste und die zweite Kühleinheit eine gemeinsame Grenze haben. Vorzugsweise kann dabei zwischen der ersten und der zweiten Kühleinheit eine Dichtungsschicht vorgesehen sein, welche den Kühlkreislauf beziehungsweise die beiden Kühlkanäle von der Umgebung fluiddicht abdichtet und als die gemeinsame Grenze dient. Die beiden Kühleinheiten können aber auch aneinander unmittelbar kontaktierend angeordnet werden, wobei die Kontaktflächen der beiden Kühleinheiten selbst zur Abdichtung der Kühlkanäle dienen, zum Beispiel durch eine anaerobe Flächendichtung (Flüssigabdichtung). Durch diese angrenzende Anordnung der beiden Kühleinheiten ist somit der kürzeste Durchflussweg des Kühlmittels im Kühlkreislauf ermöglicht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste Auslassöffnung des ersten Kühlkanals und die zweite Einlassöffnung des zweiten Kühlkanals aneinander angrenzend angeordnet. Vorteilhafterweise sind die zweite Auslassöffnung des zweiten Kühlkanals und die erste Einlassöffnung des ersten Kühlkanals ebenfalls aneinander angrenzend angeordnet. Hierbei bedeutet die „angrenzende Anordnung“ ebenfalls, dass die betroffenen Auslass- und Einlassöffnungen eine gemeinsame Grenze haben, wobei hier die gemeinsame Grenze lediglich eine fiktive Darstellung eines Übergangs von der einen Aus-/Einlassöffnung zu der anderen angrenzend liegenden Ein-/Auslassöffnung ist. Derartige angrenzende Anordnungen bieten den Vorteil, dass das Kühlmittel ohne Umweg von der ersten Kühleinheit zu der zweiten Kühleinheit direkt hinein- und wieder zurückfließen kann. Damit tragen solche Anordnungen ebenfalls zu der effizienten und kostengünstigen Kühlung der elektrischen Antriebsanordnung bei. Vorteilhafterweise sind zwischen den jeweiligen, zueinander angrenzenden Einlass- und Auslassöffnungen Dichtungselemente, wie zum Beispiel eine Flachdichtung oder Dichtungsringe, zur Abdichtung der Kühlkanäle vorgesehen, welche vorzugsweise um die gemeinsame Grenze zwischen den jeweiligen, zueinander angrenzenden Einlass- und Auslassöffnungen umlaufend angeordnet sind.
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Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste und die zweite Kühleinheit mittels einer lösbaren mechanischen Verbindung, zum Beispiel einer Schraubverbindung oder einer Schnappverbindung, aneinander befestigt. Dies hat den Vorteil, dass die elektrische Antriebsanordnung bei Bedarf, wie zum Beispiel bei einer Reparatur, in einfacher Weise in Einzelkomponenten zerlegt werden kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Kühleinheit zur Kühlung der Steuereinheit auf einer der Steuereinheit zugewandt liegenden Oberfläche zumindest eine Kühlrippe zur Vergrößerung der Kühloberfläche der zweiten Kühleinheit auf. Dabei erstreckt sich die zumindest eine Kühlrippe von einer der Steuereinheit zugewandt liegenden Oberfläche der zweiten Kühleinheit hin zu der Steuereinheit beziehungsweise zu einer zu kühlenden Komponente der Steuereinheit. Durch diese vergrößerte Kühloberfläche der zweiten Kühleinheit lässt sich die Wärme von der Steuereinheit schneller und somit effizienter abführen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Kühleinheit als ein erstes Gehäuseteil für die Elektromotoreinheit ausgebildet. Dabei umschließt das erste Gehäuseteil die Elektromotoreinheit umfangmäßig vollständig, beziehungsweise nimmt die Elektromotoreinheit vollständig in sich auf. Durch das Umschließen der Elektromotoreinheit mittels des kühlenden Gehäuseteils lässt sich die Wärme von der Elektromotoreinheit über deren gesamten Umfang abführen.
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Eine beispielsweise über den gesamten Umfang gleichmäßig erfolgende Kühlung ist effizienter als eine auf bestimmte Bereiche der Elektromotoreinheit beschränkte Kühlung.
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Vorteilhafterweise umfasst das erste Gehäuseteil eine Gehäuseaußenwand (äußere Gehäusewand) mit einem quadratförmigen Querschnitt und eine zylinderförmige Gehäuseinnenwand (innere Gehäusewand), wobei der kreisförmige Querschnitt der Gehäuseinnenwand einen Inkreis des quadratförmigen Querschnitts der Gehäuseaußenwand bildet. An jeder Ecke der Gehäuseaußenwand und zwischen der Gehäuseaußenwand und der Gehäuseinnenwand sind zwei oder mehr zueinander parallel verlaufende, erste Kühlkanäle zur Kühlung der Elektromotoreinheit vorgesehen. Das erste Gehäuseteil ist vorteilhafterweise in einem Strangpressverfahren hergestellt. Vorteilhafterweise umfasst das erste Gehäuseteil einen ersten Endbereich mit Umlenkungen, welche die zwei ober mehr Kühlkanale an jeder Ecke der Gehäuseaußenwand miteinander verbinden und ermöglichen somit, dass das Kühlmittel von einem der beiden oder mehreren Kühlkanäle zu einem anderen Kühlkanal fließt.
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Alternativ können die ersten Kühlkanäle parallel zu der Zylinderachse der zylinderförmigen Gehäuseaußenwand von einem Ende des ersten Gehäuseteils zu einem anderen Ende des ersten Gehäuseteils verlaufend ausgebildet sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Kühleinheit als ein zweites Gehäuseteil für die Steuereinheit ausgebildet. Dabei umschließt das zweite Gehäuseteil ebenfalls die Steuereinheit umfangmäßig vollständig und nimmt somit die Steuereinheit vollständig in sich auf. Die Ausführung der zweiten Kühleinheit als ein Gehäuseteil für die Steuereinheit spart Bauraum für eine ansonsten erforderliche zusätzliche Kühleinheit und somit auch Kosten für eine zusätzliche Kühleinheit.
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Vorteilhafterweise umfasst das zweite Gehäuseteil eine Gehäuseaußenwand (äußere Gehäusewand) mit einem quadratförmigen Querschnitt und eine zylinderförmige Gehäuseinnenwand (innere Gehäusewand), wobei der kreisförmige Querschnitt der Gehäuseinnenwand einen Inkreis des quadratförmigen Querschnitts der Gehäuseaußenwand bildet. An jeder Ecke der Gehäuseaußenwand und zwischen der Gehäuseaußenwand und der Gehäuseinnenwand sind zwei zueinander parallel verlaufende, zweite Kühlkanäle zur Kühlung der Steuereinheit vorgesehen. Das zweite Gehäuseteil ist vorteilhafterweise in einem Strangpressverfahren hergestellt. Vorzugsweise umfasst das zweite Gehäuseteil ferner einen zweiten Endbereich mit Querkanälen, welche die zweiten Kühlkanale an den verschiedenen Ecken der Gehäuseaußenwand miteinander verbinden und ermöglichen somit, dass das Kühlmittel von einem der beiden oder mehreren Kühlkanäle an einer Ecke zu einem anderen Kühlkanal an einer anderen Ecke fließt.
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Die Steuereinheit kann dabei vorteilhafterweise auf mehreren Schaltungsträgern ausgebildet sein, wobei die Schaltungsträger auf einer dem zweiten Kühlkanal abgewandt liegenden Oberfläche der Gehäuseinnenwand des zweiten Gehäuseteils verteilt angeordnet und mit der Gehäuseinnenwand des zweiten Gehäuseteils beispielsweise über elektrisch isolierende und thermisch gut leitende Wärmeleitelemente kontaktiert sind.
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Alternativ können die zweiten Kühlkanäle parallel zu der Zylinderachse der zylinderförmigen Gehäuseaußenwand von einem Ende des ersten Gehäuseteils zu einem anderen Ende des zweiten Gehäuseteils verlaufend ausgebildet sein.
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Gemäß einer weiteren, alternativen vorteilhaften Ausgestaltung weist die zweite Kühleinheit einen Kühlkörper auf. Der Kühlkörper besteht vorzugsweise aus einem massiven Teil aus einem thermisch leitenden Material, wie zum Beispiel Aluminium oder Kupfer, mit zumindest einem dritten Kühlkanal im Inneren des sonst massiven Kühlkörper. Dabei ist der Kühlkörper vorteilhafterweise quaderförmig ausgebildet und weist vorzugsweise mindestens zwei Oberflächen auf, auf denen die Steuereinheit auf zumindest zwei Schaltungsträgern ausgeführt und auf den mindestens zwei Oberflächen des Kühlkörpers verteilt elektrisch isolierend und thermisch leitend angeordnet ist. Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausführungsform der zweiten Kühleinheit als ein zweites Gehäuseteil hat die Ausführungsform der zweiten Kühleinheit mit einem Kühlkörper den Vorteil, dass die Steuereinheit sowohl von dem zweiten Gehäuseteil als auch von dem Kühlkörper beidseitig und somit effizienter gekühlt werden kann.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer oben beschriebenen elektrischen Antriebsanordnung bereitgestellt.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Antriebsanordnung mit einer Elektromotoreinheit und einer Steuereinheit zum Ansteuern der Elektromotoreinheit bereitgestellt. Dabei weist die Kühlvorrichtung eine erste Kühleinheit zur Kühlung der Elektromotoreinheit und eine zweite Kühleinheit zur Kühlung der Steuereinheit auf. Dabei umfasst die erste Kühleinheit einen ersten Kühlkanal mit einer ersten Einlassöffnung und einer ersten Auslassöffnung zum Durchleiten eines Kühlmittels von der ersten Einlassöffnung zu der ersten Auslassöffnung. Analog umfasst die zweite Kühleinheit einen zweiten Kühlkanal mit einer zweiten Einlassöffnung und einer zweiten Auslassöffnung zum Durchleiten des Kühlmittels von der zweiten Einlassöffnung zu der zweiten Auslassöffnung. Die erste Auslassöffnung des ersten Kühlkanals und die zweite Einlassöffnung des zweiten Kühlkanals bilden dabei einen ersten Durchgang von dem ersten Kühlkanal zu dem zweiten Kühlkanal zum Durchleiten des Kühlmittels. Analog bilden die zweite Auslassöffnung des zweiten Kühlkanals und die erste Einlassöffnung des ersten Kühlkanals einen zweiten Durchgang von dem zweiten Kühlkanal zu dem ersten Kühlkanal zum Durchleiten des Kühlmittels. Dadurch bildet sich innerhalb der elektrischen Antriebsanordnung ein geschlossener und gemeinsamer Kühlkreislauf von der ersten Kühleinheit zu der zweiten Kühleinheit.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben dargestellten elektrischen Antriebsanordnung sind, soweit im Übrigen auf das oben genannte Fahrzeug beziehungsweise auf die oben genannte Kühlvorrichtung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrzeugs beziehungsweise der Kühlvorrichtung anzusehen.
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Im Folgenden sollen nun beispielshafte Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Querschnittdarstellung einer elektrischen Antriebsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine schematische Querschnittdarstellung einer elektrischen Antriebsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
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3 eine schematische Querschnittdarstellung einer elektrischen Antriebsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
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4 eine schematische Explosionsdarstellung einer Kühlvorrichtung einer elektrischen Antriebsanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
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Es sei nun zunächst auf 1 verwiesen, in der eine elektrische Antriebsanordnung EA1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer Querschnittdarstellung vereinfacht und schematisch gezeigt ist.
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Demnach weist die elektrische Antriebsanordnung EA1 eine erste Kühleinheit KE11 und eine zweite Kühleinheit KE12, sowie eine Elektromotoreinheit EM1 und eine Steuereinheit SE1 auf. Die erste Kühleinheit KE1 ist als ein erstes zylinderförmiges Gehäuseteil GT11 ausgebildet. Dabei umfasst das erste Gehäuseteil GT11 eine erste zylinderförmige Gehäuseaußenwand AW11 (also eine äußere Gehäusewand) und eine erste ebenfalls zylinderförmige Gehäuseinnenwand IW11 (also eine innere Gehäusewand), die zueinander koaxial angeordnet sind. Zwischen der ersten Gehäuseaußenwand AW11 und der ersten Gehäuseinnenwand IW11 ist ein erster Kühlkanal KK11 ausgebildet, welcher parallel zu der ersten Gehäuseaußenwand AW11 und der ersten Gehäuseinnenwand IW11 verläuft und eine in der Figur nicht näher dargestellten Umlenkung zum Weiterleiten eines flüssigen Kühlmittels KM von einem Kühlkanal KK11 zu einem anderen, benachbarten Kühlkanal KK11 aufweist. In der ersten Kühleinheit KE11 beziehungsweise in dem ersten Gehäuseteil GT11 ist die Elektromotoreinheit EM1 angeordnet, wobei das erste Gehäuseteil GT11 die Elektromotoreinheit EM1 vollständig in sich aufnimmt und somit vollständig umschließt. Eine Motorwelle MW1, welche mit der Elektromotoreinheit EM1 zur Übertragung eines Drehmoments nach außen drehfest mechanisch gekoppelt ist, ragt aus dem ersten Gehäuseteil GT11 heraus. Von der Elektromotoreinheit EM1 getrieben dreht sich die Motorwelle MW1 während des Betriebs der elektrischen Antriebseinheit EA1 um eine Drehachse DA1. Während des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA1 entsteht bei der Elektromotoreinheit EM1 Wärme, welche die Funktionalität der Elektromotoreinheit EM1 beeinträchtigt und somit vorteilhafterweise möglichst schnell von der Elektromotoreinheit EM1 abgeführt werden sollte.
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Die zweite Kühleinheit KE12 ist ebenfalls als ein zweites zylinderförmiges Gehäuseteil GT12 ausgebildet. Dabei umfasst das zweite Gehäuseteil GT12 ebenfalls eine zweite zylinderförmige Gehäuseaußenwand AW12 und eine zweite zylinderförmige Gehäuseinnenwand IW12, sowie einen zweiten Kühlkanal KK12 zwischen der zweiten Gehäuseaußenwand AW12 und der zweiten Gehäuseinnenwand IW12, welcher vorteilhafterweise ebenfalls parallel zu der zweiten Gehäuseaußenwand AW12 und der zweiten Gehäuseinnenwand IW12 verläuft und eine in der Figur nicht näher dargestellten Umlenkungen zum Weiterleiten des flüssigen Kühlmittels KM von einem Kühlkanal KK12 zu einem anderen, benachbarten Kühlkanal KK12 aufweist. Die zweite Kühleinheit KE12 beziehungsweise das zweite Gehäuseteil GT12 nimmt die Steuereinheit SE1 in sich auf und umschließt diese vollständig.
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Die Steuereinheit SE1 ist auf einem ersten Schaltungsträger LP11 und einem zweiten Schaltungsträger LP12 samt auf diesen beiden Schaltungsträgern LP11 und LP12 entsprechend deren Funktionen verteilt angeordneten elektronischen Leistungsbauelementen EB11 und EB12 ausgeführt, wobei die beiden Schaltungsträger LP11 und LP12 auf eine erste und eine zweite, dem zweiten Kühlkanal KK12 abgewandt liegende Oberfläche OF11 und OF12 der zweiten Gehäuseinnenwand IW12 verteilt angeordnet sind. Hierzu weist die zweite Gehäuseinnenwand IW12 auf der ersten und dem zweiten Oberfläche OF11 und OF12 entsprechende ebene Kontaktflächen auf, auf denen die beiden Schaltungsträger LP11 und LP12 verteilt angeordnet und mit der Gehäuseinnenwand IW12 über eine thermisch leitende Paste flächig thermisch kontaktiert sind. Damit sind die beiden Schaltungsträger LP11 und LP12 im Innenraum des zweiten Gehäuseteils GT12 räumlich beziehungsweise dreidimensional verteilt angeordnet. Die elektronischen Leistungsbauelementen EB11, EB12 sind beispielsweise Leistungstransistoren oder Leistungsdioden und erzeugen bewährend des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA1 sehr viel Wärme, welche schädlich für die Leistungsbauelemente EB11, EB12 und somit für die Steuereinheit SE1 wirkt und deshalb möglichst schnell abgeführt werden sollte. Damit bilden die erste und die zweite Kühleinheit KE11 und KE12 beziehungsweise das erste und das zweite Gehäuseteil GT11 und GT12 die Kühlvorrichtung KV1 zur Kühlung der Elektromotoreinheit EM1 und der Steuereinheit SE1 aus.
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Das erste Gehäuseteil GT11 und das zweite Gehäuseteil GT12 sind miteinander über lösbare mechanische Schraubverbindungen MV1 fest verbunden. Damit bilden das erste und das zweite Gehäuseteil GT11 und GT12 ein gemeinsames geschlossenes Gehäuse für die Elektromotoreinheit EM1 und die Steuereinheit SE1, wobei das zweite Gehäuseteil GT12 als eine axiale Erweiterung des ersten Gehäuseteils GT11 (entlang der Drehachse DA1) ausgebildet ist.
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Das erste Gehäuseteil GT11 weist an seiner Gehäuseaußenwand AW11 eine Kühlmitteleintrittsöffnung DO11 und eine Kühlmittelaustrittsöffnung DO12 auf zum Verbinden des ersten Kühlkanals KK11 mit einem externen in der Figur nicht näher dargestellten Wärmetauscher und somit zum Aufnehmen des flüssigen Kühlmittels KM von diesem Wärmetauscher. Das erste Gehäuseteil GT11 weist an dem Kühlkanal KK11 ferner eine erste Einlassöffnung EO11 und eine erste Auslassöffnung AO11 auf. Das zweite Gehäuseteil GT12 weist an dem zweiten Kühlkanal KK12 analog eine zweite Einlassöffnung EO12 und eine zweite Auslassöffnung AO12 auf. Dabei sind die erste Auslassöffnung AO11 an dem ersten Kühlkanal KK11 und die zweite Einlassöffnung EO12 an dem zweiten Kühlkanal KK12 aneinander angrenzend angeordnet und bilden so einen ersten Durchgang DG11 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem ersten Kühlkanal KK11 zu dem zweiten Kühlkanal KK12. Analog sind die erste Einlassöffnung EO11 an dem ersten Kühlkanal KK11 und die zweite Auslassöffnung AO12 an dem zweiten Kühlkanal KK12 aneinander angrenzend angeordnet, und bilden so einen zweiten Durchgang DG12 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem zweiten Kühlkanal KK12 zurück zu dem ersten Kühlkanal KK11. Durch diesen ersten und diesen zweiten Durchgang DG11 und DG12 bilden der erste Kühlkanal KK11 und der zweite Kühlkanal KK12 einen geschlossenen und gemeinsamen Kühlkreislauf innerhalb der elektrischen Antriebsanordnung EA1. Die beiden Durchgänge DG11 und DG12 und somit die beiden Kühlkanäle KK11 und KK12 sind über eine zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil GT11 und GT12 angeordnete, die jeweiligen Durchgänge DG11 beziehungsweise DG12 ringsum verlaufende Dichtungsschicht DS1 von der Umgebung fluiddicht abgedichtet, wobei diese Dichtungsschicht DS1 als gemeinsame Grenze der beiden Gehäuseteile GT11 und GT12 dient.
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Das zweite Gehäuseteil GT12 weist an einer Oberfläche OF13 auf einer dem zweiten Kühlkanal KK12 abgewandt liegenden Seite der Gehäuseinnenwand IW12 eine erste Gruppe von Kühlrippen KR1 auf, welche im Innenraum des zweiten Gehäuseteils GT12 angeordnet sind und auf die zu kühlenden elektronischen Leistungsbauelementen EB11 ausgerichtet sind. Diese Kühlrippen KR1 erstrecken sich in Richtung zu den zu kühlenden Leistungsbauelementen EB11 der Steuereinheit SE1, und dienen zur Vergrößerung der Kühloberfläche des zweiten Gehäuseteils GT12 und tragen somit zu einem effizienten Wärmeaustausch zwischen den elektronischen Leistungsbauelementen EB11 und dem Kühlmittel KM bei.
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Die während des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA1 entstehende/entstandene Wärme von den elektronischen Leistungsbauelementen EB11, EB12 wird somit teils über die beiden Schaltungsträger LP11 und LP12 und die Gehäuseinnenwand IW12 des zweiten Gehäuseteils GT12 an das durch den zweiten Kühlkanal KK12 hindurch strömende Kühlmittel KM abgegeben. Teile der Wärme werden von den Kühlrippen KR1 aufgenommen und über die Gehäuseinnenwand IW12 an das Kühlmittel KM abgegeben.
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Das gleiche Kühlmittel KM durchströmt den zweiten Durchgang DG12 und anschließend den ersten Kühlkanal KK11 und nimmt dabei die Wärme von der Elektromotoreinheit EM1 auf, welche von der Gehäuseinnenwand IW11 des ersten Gehäuseteils GT11 aufgenommen und an das Kühlmittel KM abgegeben wird. Das Kühlmittel KM, das über die Kühlmitteleintrittsöffnung DO11 von dem externen Wärmetauscher in den aus dem ersten und dem zweiten Kühlkanal KK11 und KK12 bestehenden Kühlkreislauf hineingeflossen ist, fließt nach dem Durchströmen des ersten und des zweiten Kühlkanals KK11 und KK12 über die Kühlmittelaustrittsöffnung DO12 wieder zurück zu dem Wärmetauscher.
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Nachdem die elektrische Antriebsanordnung EA1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung mithilfe von 1 beschrieben wurde, sei nun auf 2 verwiesen, in der eine weitere elektrische Antriebsanordnung EA2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Querschnittdarstellung vereinfacht und schematisch gezeigt ist.
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Demnach umfasst die elektrische Antriebsanordnung EA2 eine erste Kühleinheit KE21 und eine zweite Kühleinheit KE22, sowie eine Elektromotoreinheit EM2 und eine Steuereinheit SE2. Die erste Kühleinheit KE21 ist als ein erstes quaderförmiges Gehäuseteil GT21 ausgebildet. Dabei umfasst das erste Gehäuseteil GT21 eine erste Gehäuseaußenwand AW21 und eine erste Gehäuseinnenwand IW21, sowie einen ersten Kühlkanal KK21 zwischen der ersten Gehäuseaußenwand AW21 und der ersten Gehäuseinnenwand IW21. Ferner weist das erste Gehäuseteil GT21 im Inneren einen Hohlraum aus, in dem die Elektromotoreinheit EM2 angeordnet ist, wobei das erste Gehäuseteil GT21 die Elektromotoreinheit EM2 in sich aufnimmt und umfangsmäßig vollständig umschließt. Eine Motorwelle MW2, die sich mit der Elektromotoreinheit EM2 zur Übertragung des Drehmoments der Elektromotoreinheit EM2 drehfest mechanisch gekoppelt ist, ragt aus dem ersten Gehäuseteil GT21 heraus. Von der Elektromotoreinheit EM2 getrieben dreht sich die Motorwelle MW2 während des Betriebs der elektrischen Antriebseinheit EA2 um eine Drehachse DA2. Während des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA2 entsteht bei der Elektromotoreinheit EM2 Wärme, welche die Funktionalität der Elektromotoreinheit EM1 beeinträchtigt und somit vorteilhafterweise möglichst schnell von der Elektromotoreinheit EM1 abgeführt werden sollte.
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Die zweite Kühleinheit KE22 ist als ein zweites quaderförmiges Gehäuseteil GT22 ausgebildet. Dabei umfasst das zweite Gehäuseteil GT22 eine zweite Gehäuseaußenwand AW22 und eine zweite Gehäuseinnenwand IW22 sowie einen zweiten Kühlkanal KK22 zwischen der zweiten Gehäuseaußenwand AW22 und der zweiten Gehäuseinnenwand IW22. Die zweite Kühleinheit KE22 beziehungsweise das zweite Gehäuseteil GT22 nimmt die Steuereinheit SE2 in sich auf und umschließt diese umfangsmäßig vollständig.
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Die Steuereinheit SE2 ist auf einem ersten Schaltungsträger LP21 und einem zweiten Schaltungsträger LP22 samt auf den Schaltungsträgern LP21 und LP22 entsprechend den Funktionen verteilt angeordneten elektronischen Leistungsbauelementen EB21 und EB22 ausgeführt, wobei die beiden Schaltungsträger LP21 und LP22 auf jeweils einer ersten und einer zweiten Oberfläche OF21 und OF22 einer dem zweiten Kühlkanal KK22 abgewandt liegenden Oberfläche der zweiten Gehäuseinnenwand IW22 verteilt angeordnet sind. Die elektronischen Leistungsbauelementen EB21, EB22 sind beispielsweise Leistungstransistoren oder der Leistungsdioden und erzeugen bewährend des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA2 schädliche Wärmeenergie, welche möglichst schnell abgeführt werden sollte. Damit bilden die erste und die zweite Kühleinheit KE21 und KE22 beziehungsweise das erste und das zweite Gehäuseteil GT21 und GT22 die Kühlvorrichtung KV2 zur Kühlung der Elektromotoreinheit EM2 und der Steuereinheit SE2 aus.
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Das erste Gehäuseteil GT21 und das zweite Gehäuseteil GT22 sind miteinander über lösbare mechanische Schraubverbindungen MV2 fest verbunden. Damit bilden das erste und das zweite Gehäuseteil GT21 und GT22 ein gemeinsames geschlossenes Gehäuse für die Elektromotoreinheit EM2 und die Steuereinheit SE2, wobei das zweite Gehäuseteil GT22 in dieser zweiten Ausführungsform anders als bei der Antriebsanordnung EA1 der ersten Ausführungsform als eine radiale Erweiterung des ersten Gehäuseteils GT21 senkrecht zu der Drehachse DA2 ausgebildet ist.
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Das erste Gehäuseteil GT21 weist an seiner Gehäuseaußenwand AW21 eine Kühlmitteleintrittsöffnung DO21 und eine Kühlmittelaustrittsöffnung DO22 auf zum Verbinden des ersten Kühlkanals KK21 mit einem externen in der Figur nicht näher dargestellten Wärmetauscher und somit zum Aufnehmen eines flüssigen Kühlmittels KM von diesem Wärmetauscher. Der erste Kühlkanal KK21 weist ferner eine erste Einlassöffnung EO21 und eine erste Auslassöffnung AO21 auf. Der zweite Kühlkanal KK22 weist analog eine zweite Einlassöffnung EO22 und eine zweite Auslassöffnung AO22 auf. Dabei sind die erste Auslassöffnung AO21 des ersten Kühlkanals KK21 und die zweite Einlassöffnung EO22 des zweiten Kühlkanals KK22 aneinander angrenzend angeordnet und bilden so einen ersten Durchgang DG21 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem ersten Kühlkanal KK21 zu dem zweiten Kühlkanal KK22. Analog sind die erste Einlassöffnung EO21 des ersten Kühlkanals KK21 und die zweite Auslassöffnung AO22 des zweiten Kühlkanals KK22 aneinander angrenzend angeordnet, und bilden einen zweiten Durchgang DG22 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem zweiten Kühlkanal KK22 zurück zu dem ersten Kühlkanal KK21. Durch diesen ersten und diesen zweiten Durchgang DG21 und DG22 bilden der erste Kühlkanal KK21 und der zweite Kühlkanal KK22 einen geschlossenen und gemeinsamen Kühlkreislauf innerhalb der elektrischen Antriebsanordnung EA2. Die beiden Durchgänge DG21 und DG22 und somit die beiden Kühlkanäle KK21 und KK22 sind über einen zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil GT21 und GT22, und um den jeweiligen Durchgang DG21 beziehungsweise DG22 ringsherum verlaufend angeordneten Dichtungsring DS2 von der Umgebung fluiddicht abgedichtet.
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Das zweite Gehäuseteil GT22 weist an der Gehäuseinnenwand IW22 eine zweite Gruppe von Kühlrippen KR2 auf, welche im Innenraum des zweiten Gehäuseteils GT22 angeordnet sind und auf die zu kühlenden elektronischen Leistungsbauelementen EB21 ausgerichtet sind. Diese Kühlrippen KR2 sind auf einer dritten Oberfläche OF23 der von dem zweiten Kühlkanal KK22 abgewandt liegenden Seite der Gehäuseinnenwand IW22 angeordnet und erstrecken sich in Richtung zu den zu kühlenden Leistungsbauelementen EB21 der Steuereinheit SE2. Dabei dienen diese Kühlrippen KR2 zur Vergrößerung der Kühloberfläche des zweiten Gehäuseteils GT22 und tragen somit zu einem effizienten Wärmeaustausch zwischen den Leistungsbauelementen EB21 und dem Kühlmittel KM bei.
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Die während des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA2 entstehende/entstandene Wärme von den elektronischen Leistungsbauelementen EB21, EB22 wird somit teils über die beiden Schaltungsträger LP21 und LP22 und die Gehäuseinnenwand IW22 des zweiten Gehäuseteils GT22 an das durch den zweiten Kühlkanal KK22 hindurch strömende Kühlmittel KM abgegeben. Teile der Wärme werden von den Kühlrippen KR2 aufgenommen und über die Gehäuseinnenwand IW22 an das Kühlmittel KM abgegeben.
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Das gleiche Kühlmittel KM durchströmt den ersten Kühlkanal KK21 und nimmt die Wärme von der Elektromotoreinheit EM2 auf, welche von der Gehäuseinnenwand IW21 des ersten Gehäuseteils GT21 aufgenommen und an das Kühlmittel KM abgegeben wird. Das Kühlmittel KM, das über die Kühlmitteleintrittsöffnung DO21 von dem externen Wärmetauscher in den aus dem ersten und dem zweiten Kühlkanal KK21 und KK22 bestehenden Kühlkreislauf hineingeflossen ist, fließt nach dem Durchströmen des ersten und des zweiten Kühlkanals KK21 und KK22 über die Kühlmittelaustrittsöffnung DO22 wieder zurück zu dem Wärmetauscher.
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Nachdem die elektrische Antriebsanordnung EA2 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung mithilfe von 2 beschrieben wurde, sei nun auf 3 verwiesen, in der eine weitere elektrische Antriebsanordnung EA3 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung in einer Querschnittdarstellung vereinfacht und schematisch gezeigt ist.
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Demnach umfasst die elektrische Antriebsanordnung EA3 eine erste Kühleinheit KE31 und eine zweite Kühleinheit KE32, sowie eine Elektromotoreinheit EM3 und eine Steuereinheit SE3. Außerdem weist die elektrische Antriebsanordnung EA3 gemäß der dritten Ausführungsform anders als bei den beiden elektrischen Antriebsanordnungen EA1 und EA2 der oben beschriebenen Ausführungsformen eine dritte Kühleinheit KE33 auf. Die erste Kühleinheit KE31 ist wie die erste Kühleinheit KE11 der Antriebsanordnung EA1 der ersten Ausführungsform als ein erstes zylinderförmiges Gehäuseteil GT31 ausgebildet. Dabei umfasst das erste Gehäuseteil GT31 eine erste zylinderförmige Gehäuseaußenwand AW31 und eine erste ebenfalls zylinderförmige Gehäuseinnenwand IW31, die zueinander koaxial angeordnet sind, sowie einen ersten Kühlkanal KK31 zwischen der ersten Gehäuseaußenwand AW31 und der ersten Gehäuseinnenwand IW31. In dem ersten Gehäuseteil GT31 ist die Elektromotoreinheit EM3 angeordnet, wobei das erste Gehäuseteil GT31 die Elektromotoreinheit EM3 in sich aufnimmt und diese vollständig umschließt. Eine Motorwelle MW3, die sich mit der Elektromotoreinheit EM3 drehfest mechanisch gekoppelt ist, ragt aus dem ersten Gehäuseteil GT31 heraus. Von der Elektromotoreinheit EM3 getrieben dreht sich die Motorwelle MW3 während des Betriebs der elektrischen Antriebseinheit EA3 um eine Drehachse DA3. Während des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA3 entsteht bei der Elektromotoreinheit EM3 Wärme, welche schädlich für die Funktionalität der Elektromotoreinheit EM3 ist und somit vorteilhafterweise möglichst schnell abgeführt werden sollte.
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Die zweite Kühleinheit KE32 ist ebenfalls als ein zweites zylinderförmiges Gehäuseteil GT32 ausgebildet, wobei das zweite Gehäuseteil GT32 eine zweite zylinderförmige Gehäuseaußenwand AW32 und eine zweite zylinderförmige Gehäuseinnenwand IW32 sowie einen zweiten Kühlkanal KK32 zwischen der zweiten Gehäuseaußenwand AW32 und der zweiten Gehäuseinnenwand IW32 aufweist. Das zweite Gehäuseteil GT32 nimmt die Steuereinheit SE3 in sich auf und umschließt diese umfangsmäßig vollständig.
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Das erste Gehäuseteil GT31 und das zweite Gehäuseteil GT32 sind miteinander über lösbare mechanische Schraubverbindungen MV3 fest verbunden. Damit bilden das erste und das zweite Gehäuseteil GT31 und GT32 ein gemeinsames geschlossenes Gehäuse für die Elektromotoreinheit EM3 und die Steuereinheit SE3, wobei das zweite Gehäuseteil GT32 als eine radiale Erweiterung des ersten Gehäuseteils GT31 entlang der Drehachse DA3 ausgebildet ist.
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Die dritte Kühleinheit KE33 ist als ein massiver quaderförmiger Kühlkörper aus einem thermisch leitenden Material, wie zum Beispiel Kupfer, mit einem durch diesen Kühlkörper durchlaufenden Kühlkanal KK33 ausgebildet und im Innenraum des zweiten Gehäuseteils GT32 und auf einer dem zweiten Gehäuseteil GT32 zugewandten Oberfläche der ersten Gehäuseaußenwand AW31 des ersten Gehäuseteils GT31 angeordnet. Dabei ist die dritte Kühleinheit KE33 mit dem ersten Gehäuseteil GT31 über eine lösbare Schnappverbindung MV4 fest verbunden. Die dritte Kühleinheit KE33 ist zudem vom dem zweiten Gehäuseteil GT32 umfangsmäßig vollständig umschlossen und weist eine erste, eine zweite und eine dritte Oberfläche OF31, OF32 und OF33 auf, die der Gehäuseinnenwand IW32 des zweiten Gehäuseteils GT32 zugewandt liegen.
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Die Steuereinheit SE3 ist auf fünf Schaltungsträgern LP31, LP32, LP33, LP34 und LP35 samt auf den Schaltungsträgern entsprechend den Funktionen verteilt angeordneten elektronischen Leistungsbauelementen EB31 und EB32 ausgeführt, wobei die ersten drei Schaltungsträger LP31, LP32 und LP33 auf einer dem zweiten Kühlkanal KK32 abgewandt liegenden Oberfläche der zweiten Gehäuseinnenwand IW32 des zweiten Gehäuseteils GT32 angeordnet und die restlichen zwei Schaltungsträger LP34 und LP35 auf der ersten und der zweiten Oberfläche OF31 und OF32 der dritten Kühleinheit KE33 verteilt angeordnet sind. Damit sind die Schaltungsträger LP31 bis LP35 im Innenraum des zweiten Gehäuseteils GT32 räumlich beziehungsweise dreidimensional verteilt angeordnet. Die elektronischen Leistungsbauelementen EB31, EB32 sind beispielsweise Leistungstransistoren oder der Leistungsdioden und erzeugen bewährend des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA3 Wärme, welche schädlich für die Leistungsbauelementen EB31, EB32 und somit für die Steuereinheit SE3 wirkt und deshalb möglichst schnell abgeführt werden sollte.
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Das erste Gehäuseteil GT31 weist an seiner Gehäuseaußenwand AW31 eine Kühlmitteleintrittsöffnung DO31 und eine Kühlmittelaustrittsöffnung DO32 auf zum Verbinden des ersten Kühlkanals KK31 mit einem externen in der Figur nicht näher dargestellten Wärmetauscher und somit zum Aufnehmen eines flüssigen Kühlmittels KM von diesem Wärmetauscher. Der erste Kühlkanal KK31 weist ferner eine erste Einlassöffnung EO31 und eine erste Auslassöffnung AO31 auf. Der zweite Kühlkanal KK32 weist analog eine zweite Einlassöffnung EO32 und eine zweite Auslassöffnung AO32 auf. Dabei sind die erste Auslassöffnung AO31 des ersten Kühlkanals KK31 und die zweite Einlassöffnung EO32 des zweiten Kühlkanals KK32 aneinander angrenzend angeordnet, und bilden so einen ersten Durchgang DG31 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem ersten Kühlkanal KK31 zu dem zweiten Kühlkanal KK32. Analog sind die erste Einlassöffnung EO31 des ersten Kühlkanals KK31 und die zweite Auslassöffnung AO32 des zweiten Kühlkanals KK32 aneinander angrenzend angeordnet, und bilden einen zweiten Durchgang DG32 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem zweiten Kühlkanal KK32 zurück zu dem ersten Kühlkanal KK31. Die beiden Durchgänge DG31 und DG32 und somit die beiden Kühlkanäle KK31 und KK32 sind über eine zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil GT31 und GT32 angeordnete Dichtungsschicht DS3 von der Umgebung fluiddicht abgedichtet, wobei diese Dichtungsschicht DS3 als gemeinsame Grenze der beiden Gehäuseteile GT31 und GT32 dient.
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Der erste Kühlkanal KK31 weist ferner eine dritte Einlassöffnung EO33 und eine dritte Auslassöffnung AO33 auf. Der dritte Kühlkanal KK33 der dritten Kühleinheit KE33 weist analog eine vierte Einlassöffnung EO34 und eine vierte Auslassöffnung AO34 auf. Die dritte Auslassöffnung AO33 des ersten Kühlkanals KK31 und die vierte Einlassöffnung EO34 des dritten Kühlkanals KK33 sind dabei aneinander angrenzend angeordnet, und bilden so einen dritten Durchgang DG33 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem ersten Kühlkanal KK31 zu dem dritten Kühlkanal KK33. Analog sind die dritte Einlassöffnung EO33 des ersten Kühlkanals KK31 und die vierte Auslassöffnung AO34 des dritten Kühlkanals KK33 aneinander angrenzend angeordnet, und bilden einen vierten Durchgang DG34 zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem vierten Kühlkanal KK34 zurück zu dem ersten Kühlkanal KK31. Die beiden Durchgänge DG33 und DG34 und somit die beiden Kühlkanäle KK31 und KK33 sind über eine zwischen dem ersten und der als quaderförmigen Kühlkörper ausgebildeten dritten Kühleinheit KE33 angeordnete Dichtungsschicht DS4 von der Umgebung fluiddicht abgedichtet, wobei diese Dichtungsschicht DS4 als gemeinsame Grenze zwischen dem ersten Gehäuseteil GT31 und der dritten Kühleinheit KE33 dient. Durch diesen ersten, zweiten, dritten und vierten Durchgang DG31, DG32, DG33 und DG34 bilden der erste Kühlkanal KK31, der zweite Kühlkanal KK32 und der dritte Kühlkanal KK33 innerhalb der elektrischen Antriebsanordnung EA3 einen geschlossenen und gemeinsamen Kühlkreislauf für die Elektromotoreinheit EM3 und die Steuereinheit SE3.
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Die dritte Kühleinheit KE33 weist auf der dritten Oberfläche OF33 eine dritte Gruppe von Kühlrippen KR3 auf, welche aus der dritten Oberfläche OF33 in Richtung zu den zu kühlenden elektronischen Leistungsbauelementen EB31 der Steuereinheit SE3 hin erstrecken. Dabei dienen die Kühlrippen KR3 zur Vergrößerung der Kühloberfläche der dritten Kühleinheit KE33 und tragen somit zu einem effizienten Wärmeaustausch zwischen den elektronischen Leistungsbauelementen EB31 und dem Kühlmittel KM bei.
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Die während des Betriebs der elektrischen Antriebsanordnung EA3 entstehende/entstandene Wärme von den elektronischen Leistungsbauelementen EB31, EB32 wird somit teils über die ersten drei Schaltungsträger LP31, LP32 und LP33 und die Gehäuseinnenwand IW32 des zweiten Gehäuseteils GT32 an das durch den zweiten Kühlkanal KK32 hindurch strömende Kühlmittel KM abgegeben. Teile der Wärme werden von den Kühlrippen KR3 aufgenommen und über die dritte, als Kühlkörper ausgebildete Kühleinheit KE33 an das im dritten Kühlkanal KK33 durchfließende Kühlmittel KM abgegeben. Weitere Teile der Wärme wird über den vierten und den fünften Schaltungsträger LP34 und LP35 direkt von der dritten Kühleinheit KE33 aufgenommen und an das Kühlmittel KM abgegeben.
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Das gleiche Kühlmittel KM durchströmt den ersten Kühlkanal KK31 und nimmt die Wärme von der Elektromotoreinheit EM3 auf, welche von der Gehäuseinnenwand IW31 des ersten Gehäuseteils GT31 aufgenommen und an das Kühlmittel KM abgegeben wurde. Das Kühlmittel KM, das über die Kühlmitteleintrittsöffnung DO31 von dem externen Wärmetauscher in den aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Kühlkanal KK31, KK32 und KK33 bestehenden Kühlkreislauf hineingeflossen ist, fließt nach dem Durchströmen des ersten, des zweiten und des dritten Kühlkanals KK31, KK32 und KK33 über die Kühlmittelaustrittsöffnung DO32 wieder zurück zu dem Wärmetauscher. Damit bilden die drei Kühleinheiten KE31, KE31 und KE33 beziehungsweise das erste und das zweite Gehäuseteil GT31 und GT32 sowie der Kühlkörper zusammen die Kühlvorrichtung KV3 zur Kühlung der Elektromotoreinheit EM3 und der Steuereinheit SE3 aus.
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Nachdem die elektrische Antriebsanordnung EA3 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung mithilfe von 3 näher beschrieben wurde, sei nun auf 4 verwiesen, in der eine Kühlvorrichtung KV4 einer weiteren elektrischen Antriebsanordnung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Explosionsdarstellung dargestellt ist.
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Demnach umfasst die Kühlvorrichtung KV4 eine erste Kühleinheit KE41 zur Kühlung einer in der Figur nicht näher dargestellten Elektromotoreinheit und eine zweite und eine dritte Kühleinheit KE42 und KE43 zur Kühlung einer in der Figur ebenfalls nicht näher dargestellten Steuereinheit, wobei die erste Kühleinheit KE41 als ein erstes zylinderförmiges Gehäuseteil GT41 zur Aufnahme der Elektromotoreinheit und die zweite Kühleinheit KE42 ebenfalls als ein zweites zylinderförmiges Gehäuseteil GT42 zur Aufnahme der Steuereinheit, und die dritte Kühleinheit KE43 als ein massiver Kühlkörper mit Kühlkanälen ausgebildet sind.
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Das erste Gehäuseteil GT41 ist zylinderförmig ausgebildet und weist eine Gehäuseinnenwand IW41 und eine Gehäuseaußenwand AW41 auf, die sich von einem axialen Ende des Gehäuseteils GT41 zu einem anderen axialen Ende des Gehäuseteils GT41 erstrecken. Die innere Wand IW41 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf und bildet eine zylinderförmige Innenkontur des Gehäuseteils GT41 aus. Die Gehäuseinnenwand IW41 definiert somit den Innenraum des Gehäuseteils GT41 zur Aufnahme eines in der Figur nicht näher dargestellten Stators der Elektromotoreinheit und umschließt diesen Innenraum in dessen Umfangsrichtung vollständig. Die Gehäuseaußenwand AW41, die einen quadratischen Querschnitt aufweist, definiert die Außenkontur des Gehäuseteils GT41. Die Gehäuseinnenwand IW41 bildet somit einen Inkreis der quadratischen Gehäuseaußenwand AW41, wobei zwischen der Gehäuseinnenwand und Gehäuseaußenwand IW41, AW41 vier Wandbereiche sich bilden. In den jeweiligen vier Wandbereichen sind jeweils zwei Kühlkanäle KK42 und KK43, KK46 und KK47, KK50 und KK51, beziehungsweise KK56 und KK57 paarweise ausgebildet, welche sich parallel zu der Zylinderache des zylinderförmigen Innenraums des Gehäuseteils GT41 erstrecken und zum Durchleiten vom Kühlmittel KM dienen. Zwischen je zwei zueinander benachbarten Kühlkanälen KK42 und KK43, KK46 und KK47, KK50 und KK51, beziehungsweise KK56 und KK57 jedes der vier Wandbereiche weist das erste Gehäuseteil GT41 je eine Umlenkung UL41, UL43, UL45 beziehungsweise UL49 zum Umleiten des Kühlmittels KM von einem Kühlkanal KK42, KK46, KK50, beziehungsweise KK56 zu einem benachbarten Kühlkanal KK43, KK47, KK51, beziehungsweise KK57 auf. Damit bilden diese Kühlkanäle KK42, KK43, KK46, KK47, KK50, KK51, KK56 und KK57 zusammengefasst den ersten Kühlkanal KK4A für die erste Kühleinheit KE41, beziehungsweise für das erste Gehäuseteil GT41, mit jeweils vier ersten Einlassöffnungen EO4A und vier ersten Auslassöffnungen AO4A zum Ein-/Ausfließen des Kühlmittels KM in den beziehungsweise aus dem ersten Kühlkanal KK4A.
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Analog ist das zweite Gehäuseteil GT42 zylinderförmig ausgebildet und weist eine Gehäuseinnenwand IW42 und eine Gehäuseaußenwand AW42 auf, die sich von einem axialen Ende des Gehäuseteils GT42 zu einem anderen axialen Ende des Gehäuseteils GT42 erstrecken. Die innere Wand IW42 weist einen rechteckigen Querschnitt mit Eckenabrundungen auf und bildet eine Innenkontur des Gehäuseteils GT42 aus. Die Gehäuseinnenwand IW42 definiert somit den Innenraum des Gehäuseteils GT42 und umschließt diesen Innenraum in dessen Umfangsrichtung vollständig. Die Gehäuseaußenwand AW42, die einen quadratischen Querschnitt aufweist, definiert die Außenkontur des Gehäuseteils GT42.
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Zwischen der Gehäuseinnenwand und Gehäuseaußenwand IW42, AW42 des zweiten Gehäuseteils GT42 bilden sich vier Wandbereiche, in denen sich jeweils zwei Kühlkanäle KK41 und KK44, KK45 und KK48, KK49 und KK52, beziehungsweise KK55 und KK58 paarweise ausgebildet sind, welche zum Durchleiten vom Kühlmittel KM dienen. Zwischen zwei Kühlkanälen KK44 und KK45, KK48 und KK49 zweier zueinander benachbarten Wandbereiche weist das zweite Gehäuseteil GT42 je eine Umlenkung UL42, UL44 zum Umleiten des Kühlmittels KM von einem Kühlkanal KK44, KK48 zu einem benachbarten Kühlkanal KK45, KK49. Damit bilden diese Kühlkanäle der zweiten Kühleinheit KK42 KK41, KK44, KK45, KK48, KK49, KK52, KK55 und KK58 zusammengefasst den zweiten Kühlkanal KK4B für die zweite Kühleinheit KE42, beziehungsweise für das zweite Gehäuseteil GT42, mit jeweils vier zweiten Einlassöffnungen EO4B und vier zweiten Auslassöffnungen AO4B zum Ein-/Ausfließen des Kühlmittels KM in den beziehungsweise aus dem ersten Kühlkanal KK4B.
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Die als massiver Kühlkörper ausgebildete, dritte Kühleinheit KE43 umfasst ihrerseits einen ersten und einen zweiten Kühlkanal KK53 und KK54 sowie eine Umlenkung UL47 zwischen dem ersten und dem zweiten Kühlkanal KK53 und KK54 zum Durchleiten des Kühlmittels KM.
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Das zweite Gehäuseteil GT42 weist ferner je eine Umlenkung UL46 und UL48 auf, zum Durchleiten des Kühlmittels KM von dem einen Kühlkanal KK52 des zweiten Gehäuseteils GT42 zu dem ersten Kühlkanal KK53 der dritten Kühleinheit KE43, beziehungsweise von dem zweiten Kühlkanal KK54 der dritten Kühleinheit KE43 zu dem einen anderen Kühlkanal KK55 des zweiten Gehäuseteils GT42. Die Umlenkungen UL41, UL42, UL43, UL44, UL45, UL46, UL47, UL48, UL49 sind beispielsweise über Querbohrungen zwischen den entsprechenden Kühlkanälen KK41, KK42, KK43, KK44, KK45, KK46, KK47, KK48, KK49, KK50, KK51, KK52, KK53, KK54, KK55, KK56, KK57, KK58 realisiert.
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Die erste Auslassöffnung AO4A des jeweiligen, ersten Kühlkanals KK4A, beziehungsweise KK43, KK47, KK51, KK57, und die zweite Einlassöffnung EO4B des jeweiligen, zweiten Kühlkanals KK4B, beziehungsweise KK44, KK48, KK52, KK58 sind zueinander angrenzend angeordnet und bilden so einen unmittelbar durchgehenden, ersten Durchgang DG41 von dem ersten Kühlkanal KK4A, beziehungsweise KK43, KK47, KK51, KK57, zu dem zweiten Kühlkanal KK4B, beziehungsweise KK44, KK48, KK52, KK58, zum Durchleiten des Kühlmittels KM. Analog sind die zweite Auslassöffnung AO4B des zweiten Kühlkanals KK4B, beziehungsweise KK41, KK45, KK49, KK55, und die erste Einlassöffnung EO4A des ersten Kühlkanals KK4A, beziehungsweise KK42, KK46, KK50, KK56, sind zueinander angrenzend angeordnet und bilden so einen unmittelbar durchgehenden, zweiten Durchgang DG42 von dem zweiten Kühlkanal KK4B, beziehungsweise KK41, KK45, KK49, KK55, zu dem ersten Kühlkanal KK4A, beziehungsweise KK42, KK46, KK50, KK56, zum Durchleiten des Kühlmittels KM. Dadurch bildet sich ein geschlossener Kühlkreislauf zwischen der ersten und der zweiten Kühleinheit KE41 und KE42.
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Die beiden Kühlkanäle KK53 und KK54 sind mit den jeweiligen Umlenkungen UL46 und UL48 direkt verbunden und bilden so jeweils einen direkten Durchgang zum Durchfluss des Kühlmittels KM von dem zweiten Gehäuseteil GT42 zu der dritten Kühleinheit KE43 beziehungsweise von der dritten Kühleinheit KE43 zurück zu dem zweiten Gehäuseteil GT42. Dadurch bildet sich ein geschlossener Kühlkreislauf zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil GT41 und GT42 sowie der dritten Kühleinheit KE43. Dieser Kühlkreislauf wird zudem von einem kopfseitig das erste Gehäuseteil GT41 verschießenden Lageschild LS4 und von einer bodenseitig das zweite Gehäuseteil GT42 verschließende Deckplatte DP4 luftdicht verschlossen und isoliert.
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Das zweite Gehäuseteil GT42 weist ferner eine Kühlmitteleintrittsöffnung DO41 und eine Kühlmittelaustrittsöffnung DO42 auf, zum Verbinden des ersten Kühlkanals KK41 und des letzten Kühlkanals KK58 des zweiten Gehäuseteils GT42 mit einem externen in der Figur nicht näher dargestellten Wärmetauscher und somit zum Aufnehmen eines flüssigen Kühlmittels KM von diesem Wärmetauscher.
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Während eines Betriebs einer elektrischen Antriebsanordnung mit dieser in 4 dargestellten Kühlvorrichtung KV4 durchfließt das von dem Wärmetauscher bereitgestellte Kühlmittel KM die Kühlmitteleintrittsöffnung DO41, die Kühlkanäle KK41, KK42, KK43, KK44, KK45, KK46, KK47, KK48, KK49, KK50, KK51, KK52, KK53, KK54, KK55, KK56, KK57, KK58, die Umlenkungen UL41, UL42, UL43, UL44, UL45, UL46, UL47, UL48, UL49 sowie die Kühlmittelaustrittsöffnung DO42 in dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil GT41, GT42 und der dritten Kühleinheit KE43 in nachfolgend dargestellter Reihenfolge sowie in 4 mit Pfeilen dargestellten Flussrichtungen, und kühlt so die in diesem ersten und diesem zweiten Gehäuseteil GT41 und GT42 angeordneten Elektromotor- und Steuereinheit und anschließend fließt zurück zu dem Wärmetauscher: DO41 → KK41 → KK42 → UL41 → KK43 → KK44 → UL42 → KK45 → KK46 → UL43 → KK47 → KK48 → UL44 → KK49 → KK50 → UL45 → KK51 → KK52 → UL46 → KK53 → UL47 → KK54 → UL48 → KK55 → KK56 → UL49 → KK57 → KK58 → DO42.
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Das erste und das zweite Gehäuseteil GT41 und GT42 sind vorteilhafterweise in einem Strangpressverfahren hergestellt.