[发明专利]冷却装置及具有该冷却装置的电动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却开关元件等发热体的冷却装置及具有该冷却装置的电动车辆。

背景技术

以往，广泛利用作为使用MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(绝缘栅极型功率管)等开关元件的开关电源的DC/DC转换装置。

例如，作为行驶驱动源使用电动机的车辆(电动车辆)的一方式提出有在蓄电装置与倒相驱动电动机之间安装将直流电压升压降压的DC/DC转换装置的车辆(在此、称作电动机动车)。该电动机动车中，在电动机的驱动时，通过DC/DC转换装置将蓄电装置的电压升压并施加给逆变器，在电动机的再生时，将逆变器所产生的再生电压由DC/DC转换装置降压，施加给蓄电装置侧而进行充电等。

另外，作为电动车辆的其他方式提出有将燃料电池与倒相驱动电动机直接连接，在其连接点与蓄电装置之间安装将直流电压升压降压的DC/DC转换装置，以燃料电池作为主电源装置，以蓄电装置作为辅助所述主电源装置的从电源装置的车辆(在此、称作燃料电池车辆)。

在该燃料电池车辆中，在电动机的驱动时，将燃料电池的电压与由DC/DC转换装置升压的蓄电装置的电压合并而施加给逆变器，在电动机的再生时，将逆变器所产生的再生电压由DC/DC转换装置降压，施加给蓄电装置侧而充电等。另外，燃料电池的产生电力有余量量时，进行降压，施加给蓄电装置侧而充电等。

其中，构成这样的DC/DC转换装置的半导体模块(开关组件)、即所述开关元件、二极管，特别是开关元件由于其驱动时伴随相当大的发热，所以需要充分的冷却。因此，一般使用具有通过水冷形成的冷却液流路的冷却装置，但是该冷却装置考虑到车载能力等，同时满足充分的冷却能力和小型化是重要的。

例如，日本专利特开2004-349324号公报中提出有在形成有散热片的平板基座上直接配置IGBT模块的冷却装置。在该冷却装置中，在与作为发热体的芯片的配置对应的位置上形成散热片，并在冷却液的流通方向上位于发热体的正前方的散热片上形成切口，在形成该切口的叶片入口的边缘部分产生冷却液的紊流，由此，能够使冷却效果提高。

但是，上述特开2004-349324号公报所记载的装置中，与散热片对应配置芯片，在冷却液向该散热片流入的入口设置边缘部分，构成使该冷却液的流动紊乱的结构。因此，在所述边缘部分，冷却液的压力损失增大，引起冷却液的循环泵的大型化等，其结果是，导致冷却装置大型化的问题出现。

另外，由于在散热片的入口发生紊流，所以在芯片的中央部的正下方附近该冷却液被整流，冷却能力降低，所以需要将所述边缘部分与多个芯片对应设置，因此，冷却液流路的压力损失进一步增大。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种能够实现装置的小型化和冷却性能的提高的冷却装置及具有该冷却装置的电动车辆。

本发明提供一种冷却装置，其用于冷却发热体，其特征在于：包括设有多个散热片并使冷却液流通的冷却液流路，在所述冷却液的流通方向上，所述散热片在与所述发热体的至少中央部对应的位置上形成有切口部，通过该切口部而在所述冷却液流路中形成有腔室。

根据这样的结构，所流通的冷却液从各散热片间的狭窄流路流入作为宽阔的空间的腔室内，从而在发热体的正下方、即腔室内紊乱冷却液的流动，而能够产生紊流。即、与发热体的中央部对应设置腔室，从而能够极高效率地冷却发热体，因此能够提高冷却装置的冷却性能。

在这种情况下，若所述腔室的高度比所述散热片的高度高，则能够使腔室内的容积比散热片部分进一步增大，因此能够进一步提高冷却性能。

另外，所述散热片至少在所述冷却液的流通方向上的端部上形成有圆弧部时，能够有效地降低在散热片的端部产生的冷却液的压力损失。因此，能够实现冷却液的顺畅流通和由此带来的冷却性能的提高，能够使循环泵小型化，其结果是，能够实现冷却装置和搭载其的车辆的小型轻量化。

另外，在所述发热体与所述散热片之间配置有散热器(heat spreader)，若多个所述发热体配置在共用的散热器上，则能够使来自各发热体的热量在更宽阔的面积内进一步有效率地散热。

本发明提供一种电动车辆，其特征在于：具有：上述的冷却装置；使车轮旋转的电动机；对所述电动机并行供给电力的发电装置及蓄电装置；DC/DC转换器，其连接在所述蓄电装置与所述发电装置之间，转换由所述蓄电装置产生的电压并施加给所述电动机侧，并且转换由所述电动机的再生动作的再生电压或所述发电装置的发电电压并施加给所述蓄电装置侧，其中，所述发热体包括设于所述DC/DC转换器的开关元件。另外，所述发电装置可以是燃料电池。