[发明专利]用于电力电气设备的U形冷却模块

说明书

本发明涉及一种冷却模块(1)，配置为冷却至少一个电气模块，该冷却模块(1)包括两个流体入口/出口孔(12)，以及形成于冷却模块(1)中的冷却通道(11)。冷却通道(11)具有U形部段，其形成两个分支部，使得所述冷却通道(11)确保冷却流体在两个流体入口/出口孔(12)之间的U形流通，冷却模块(1)在两个分支部之间包括至少一个容置部(13)，其适于允许所述至少一个电气模块的密封插入，从而通过热传导冷却所述至少一个电气模块。

技术领域

本发明涉及电气设备的冷却的领域，特别是用于车辆，特别是用于电动或混合动力车辆。更具体地，本发明涉及冷却模块，特别是用于电力电气设备，特别是DC-DC电压转换器、充电器，或者逆变器。

背景技术

如已知的，电力电气设备可以包括至少一个功率电子模块。应当指出，术语“功率电子模块”应当被理解为指的是一种组件，所述组件包括电能流经其中的部件。这些部件可以包括电子开关，例如半导体晶体管，其布置在电路中使得允许电能的受控流动。特别地，部件是裸半导体芯片，对于裸半导体芯片，单个主体实现封装，例如物理包装。换句话说，功率电子模块是包括多个半导体芯片的组件，所述多个半导体芯片形成被封装在单个包装中的电路。

此外，根据现有技术，电动或混合动力车辆包括流体冷却回路，其被配置为靠近待冷却的电气设备(特别是电力电气设备)引导冷却流体(特别是液态水)。具体地，有效的冷却使得可以特别地改善电力电气设备的紧凑性。

为此，冷却系统被用于冷却电力电气设备中的每一个，并且通常必须满足在尺寸、可接取性和冷却效力方面的许多限制。

举例来说，文件US 2018219488 A1描述了一种电力电气设备，其包括这种冷却系统、支架，以及待冷却的多个电气部件。由文件US 2018219488 A1所描述的冷却系统包括两个冷却模块，其提供四个主要热交换表面，以便有效地冷却所述多个电气部件。

然而，由文件US 2018219488 A1所描述的支架包括在支架的质量中形成的通道，所述通道被配置为流体地连接两个冷却模块，使得这种支架的生产复杂且昂贵。具体地，这种支架的实施包括昂贵的模制技术，特别是使用型芯的重力铸造工艺，并且包括进行大量测试，特别是在制造电力电气设备的过程结束时的泄漏测试，而且，在所述泄漏测试失败的事件中，该实施是昂贵的。此外，使用型芯的重力铸造工艺可以在被模制零件的表面上产生杂质，杂质可降低包括这些被模制零件的系统的性能。

此外，用于冷却电力电气设备的系统包括多个密封件的使用。希望尽可能减少密封区域，以便减少冷却流体泄漏的可能性。

为了至少部分地克服这些缺点，希望冷却系统确保功率电子模块的有效冷却，而同时具有有限组的待密封的区域，从而减少与冷却流体的泄漏相关联的风险。此外，希望冷却系统与具有高生产率和/或低工业制造成本的制造工艺相符。

因此，本发明提出一种被配置为冷却电气模块，特别是功率电子模块的U形冷却模块。

发明内容

更具体地，本发明涉及一种冷却模块，配置为冷却至少一个电气模块，特别地旨在被车载地安装在电动或混合动力机动车辆上。冷却模块包括两个流体入口/出口孔，以及形成于冷却模块中的冷却通道。两个流体入口/出口孔分别向冷却模块传递冷却流体以及从冷却模块排放冷却流体。所述冷却通道具有U形部段，其形成两个分支部，两个流体入口/出口孔中的一个和另一个分别终结于两个分支部中的一个和另一个，使得所述冷却通道确保了冷却流体在两个流体入口/出口孔之间的U形流通，冷却模块在适于允许所述至少一个电气模块的密封插入的两个分支部之间包括至少一个容置部，以通过热传导冷却所述至少一个电气模块，该热传导通过在冷却模块的每个分支和所述至少一个电气模块的两个相对的外部面之间分别实现的机械接触来进行。

因此，本发明具有通过提供四个热交换表面来改善冷却效力的显著优点，所述四个热交换表面中的两个旨在于彼此相对的两个外部面上通过热传导来冷却所述至少一个电气模块。