[发明专利]具有冷却装置的功率模块总成

说明书

本公开提供“具有冷却装置的功率模块总成”。一种功率模块总成包括多个功率模块，其各自包括功率级，功率级具有基板和支撑在基板上的基于晶体管的开关装置。功率模块以堆叠进行布置，堆叠限定与功率级交错的冷却剂腔室并且限定设置在堆叠的相对侧上以及沿着堆叠的长度延伸的一对冷却剂供应歧管。对于每个功率模块，基板限定了冷却通道网络，冷却通道网络将供应歧管连接到腔室中对应的一个。网络包括：第一通道，其各自被配置为从一对冷却剂供应歧管接收冷却剂；第二通道，其基本上平行于第一通道并且各自通向腔室中对应的一个；以及第三通道，其与第一通道和第二通道交叉以按流体连通连接第一通道和第二通道。

技术领域

本公开涉及用于车辆的电动动力传动系统的功率模块总成并且更具体地涉及功率模块总成的热管理。

背景技术

车辆诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和全混合动力电动车辆(FHEV)包含牵引电池总成以用作一个或多个电机的能量源。牵引电池包括有助于管理车辆性能和操作的部件和系统。功率逆变器电连接在电池与电机之间以将来自电池的直流转换成与电机兼容的交流。功率逆变器还可充当整流器以将来自电机的交流转换成与电池兼容的直流。

发明内容

根据一个实施例，一种功率模块总成包括多个功率模块，其各自包括功率级，所述功率级具有基板和支撑在所述基板上的基于晶体管的开关装置。所述功率模块以堆叠进行布置，所述堆叠限定与所述功率级交错的冷却剂腔室并且限定设置在所述堆叠的相对侧上以及沿着所述堆叠的长度延伸的一对冷却剂供应歧管。对于每个功率模块，所述基板限定了冷却通道网络，所述冷却通道网络将所述供应歧管连接到所述腔室中对应的一个。所述网络包括：第一通道，其各自被配置为从所述一对冷却剂供应歧管接收冷却剂；第二通道，其基本上平行于所述第一通道并且各自通向所述腔室中所述对应的一个；以及第三通道，其与所述第一通道和所述第二通道交叉以按流体连通连接所述第一通道和所述第二通道。

根据另一个实施例，一种功率模块总成包括多个功率模块，其各自包括功率级和框架，所述框架限定邻近所述功率级的凹穴和设置在所述功率级的相对侧上的狭槽。所述功率模块以阵列堆叠，使得彼此相邻的凹穴形成冷却剂腔室，所述冷却剂腔室与所述功率级交错，并且使得彼此相邻的狭槽形成冷却剂集管。所述功率级中的每一个具有至少一个基板，其包括：第一通道，其各自被配置为从相关联的一对冷却剂集管接收冷却剂；第二通道，其基本上平行于所述第一通道并且各自通向所述冷却剂腔室中对应的一个以向其提供冷却剂；以及第三通道，其与所述第一通道和所述第二通道交叉以按流体连通连接所述第一通道和所述第二通道。

根据又一个实施例，一种功率模块总成具有以堆叠布置的多个功率模块。每个功率模块包括框架和支撑在所述框架中的功率级。所述功率级具有多个开关，所述多个开关支撑在基板上并且被配置为将直流变换为交流。所述基板包括具有相对的第一边缘和第二边缘的外板。所述外板限定第一微通道，所述第一微通道凹入所述外板的后部并且定向为在所述相对的边缘之间延伸；以及限定第二微通道，所述第二微通道完全通过所述外板的厚度、定向为在所述相对的边缘之间延伸并且定位在所述第一微通道之间，使得所述第一微通道和所述第二微通道沿着所述外板交替。内部板具有抵靠所述外板的所述后部设置的前部并且限定第三微通道，所述第三微通道凹入所述前部并且定向为与所述第一微通道和所述第二微通道交叉，使得所述第三微通道以流体连通连接所述第一微通道和所述第二微通道。

附图说明

图1是示例性混合动力车辆的示意图。

图2是可变电压转换器和功率逆变器的示意图。

图3是功率模块总成的透视图。

图4是功率模块总成的分解透视图。

图5是功率模块总成的功率级的分解透视图。

图6是功率级的局部分解透视图。

图7A是功率级的另一个局部分解透视图。