用于冷却直流侧电容器的具有集成直流侧电容器的冷却板制造技术

本发明专利技术涉及用于冷却直流侧电容器的具有集成直流侧电容器的冷却板。本发明专利技术公开了一种用于与电动交通工具的逆变器一起使用的冷却板，该冷却板包括冷却板构件。该冷却板包括袋状部，该袋状部构造成在其中接纳逆变器的直流侧电容器。袋状部被设定尺寸以当直流侧电容器被接纳于袋状部内时包围直流侧电容器，从而提供直流侧电容器在冷却板构件中的物理集成。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是2014年5月28日提交的第14/288,857号美国申请的部分继续；该美国申请要求2014年5月15日提交的第61/993,767号美国临时申请的权益；第14/288,857号美国申请和第61/993,767号美国临时申请的公开内容据此通过引用以其整体并入本文。
本公开涉及用于冷却电动交通工具的逆变器的电气部件的冷却板。背景完全地或部分地由电动马达提供动力的机动化交通工具在本文称为“电动交通工具”(例如，完全电动交通工具(EV)、混合动力电动交通工具(HEV)、插电式混合动力电动交通工具(PHEV)等)。电动交通工具包括逆变器，该逆变器用于将由交通工具的高电压(HV)电池供应的直流(DC)电压转换成用于为马达提供动力的交流(AC)电压。该逆变器包括开关模块，例如，集成栅双极晶体管(IGBT)模块和具有薄膜电容器的直流侧电容器(DClinkcapacitor)。在将DC电压输入转换成AC电压输出时，由于IGBT功率模块的开关操作，直流侧电容器的薄膜电容器产生热。该所产生的热应当被消散使得逆变器可以继续有效地运行。该所产生的热可以使用作为逆变器的一部分提供的冷却板来消散。由于特别是作为直流侧电容器的操作的结果所产生的热，除了可以由目前与电动交通工具的逆变器一起使用的标准的冷却板提供散热以外，存在对于另外的散热的需求。概述一种用于与电动交通工具的逆变器一起使用的冷却板包括冷却板构件。该冷却板包括袋状部(pocket)，该袋状部构造成在其中接纳逆变器的直流侧电容器。袋状部被设定尺寸以当直流侧电容器被接纳于袋状部内时包围直流侧电容器，从而提供直流侧电容器在冷却板构件中的物理集成。冷却板还可以包括第二冷却板构件。冷却板构件适合于联接在一起以在冷却板构件之间形成邻近袋状部的歧管，以接纳流体，该流体在直流侧电容器被接纳在袋状部内时用于冷却直流侧电容器。冷却板还可以包括被接纳在袋状部内的灌封材料。当直流侧电容器被接纳在袋状部内时，灌封材料包围直流侧电容器。在直流侧电容器被接纳在袋状部中时，灌封材料为直流侧电容器提供热传递、电绝缘和机械支撑。袋状部可以具有对应于直流侧电容器的高度的深度。袋状部可以具有对应于直流侧电容器的形状的形状。袋状部包括底板和一个或多个壁。底板被设置在冷却板构件的一侧上，并且壁从冷却板构件的该侧向外从袋状部的底板延伸，因此袋状部从冷却板构件的该侧向外敞开。一种用于电动交通工具的组件包括逆变器和冷却板。逆变器包括直流侧电容器。冷却板包括具有袋状部的冷却板构件。直流侧电容器被接纳在袋状部内并且被该袋状部包围，从而物理地集成在冷却板中。直流侧电容器可以是无封装壳体的裸露的直流侧电容器。冷却板还可以包括被接纳在袋状部内的灌封材料。灌封材料作为封装单元包围直流侧电容器，或者可以直接包围直流侧电容器的堆叠的薄膜电容器。附图简述图1示出了包括电动交通工具的冷却板和逆变器的组件的透视图；图2示出了组件的剖视图；图3示出了组件的横截面图；以及图4示出了冷却板的分解图。详述本文公开了本专利技术的详细的实施方案；然而，应理解，所公开的实施方案仅是可以以各种形式和可选形式实施的本专利技术的示例。附图不一定按比例；一些特征可放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的特定结构细节和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员不同地使用本专利技术的代表性基础。参照图1、图2、图3和图4，将描述用于在冷却电动交通工具的逆变器的电气部件中使用的冷却板的实施方案的更详细描述。为了易于说明并和有助于理解，贯穿附图，本文中所已经使用的相同的参考编号用于相同的部件和特征。如前所述，电动交通工具的逆变器将由交通工具的HV电池供应的DC电压输入转换成用于为交通工具的马达提供动力的AC电压输出。逆变器包括开关模块和具有薄膜电容器的直流侧电容器。直流侧电容器的薄膜电容器由于其操作而产生热。该所产生的热可以使用作为逆变器的一部分提供的冷却板来消散。然而，除了当前在使用中可以由标准的冷却板提供散热以外，存在对于直流侧电容器的额外的散热的需求。根据本公开的冷却板满足该需求。冷却板通过具有袋状部来满足此需求，该袋状部被设定尺寸以当直流侧电容器被接纳于袋状部中时大体上包围这种直流侧电容器以提供直流侧电容器在冷却板中的物理集成，以便促进由直流侧电容器的操作产生的热的驱散。现在参照图1、图2、图3和图4，分别示出了具有电动交通工具的冷却板12和逆变器14的组件10的透视图、剖视图和横截面图，以及冷却板的分解图。逆变器14包括集成的栅双极晶体管(IGBT)开关模块16和直流侧电容器18。IGBT开关模块16和直流侧电容器18设置成经由汇流条26与彼此电通信。IGBT开关模块16和直流侧电容器18用于将来自HV电池的DC输入电压转换成用于为电动马达提供动力的AC输出电压。如在图2和图3中看到的，直流侧电容器18包括构造成堆叠的多个薄膜电容器20。如在图1、图2和图3中看到的，包括其堆叠的薄膜电容器20的直流侧电容器18形成大体上矩形的棱柱，然而可以使用其它多边形的棱柱形状。冷却板12包括第一冷却板构件22(即，冷却板本体)和第二冷却板构件24(即，冷却板盖)。冷却板本体22包括顶部侧和底部侧。IGBT开关模块16和直流侧电容器18安装到冷却板本体22的顶部侧上。冷却板本体22的底部侧和冷却板盖24适合于联接在一起以形成冷却板12。充当吸热器或散热器并且也可以被称为吸热器或散热器的冷却板12提取、移除和/或驱散(统称为“驱散”)由IGBT开关模块16和直流侧电容器18产生的热。就此而言，冷却板本体22和冷却板盖24可以包括本领域已知的用于促进这种冷却的任何材料，例如金属。冷却板本体22包括在冷却板本体的顶部侧上的袋状部28。袋状部28从冷却板本体22的顶部侧向外开口。袋状部28构造成接纳包括其堆叠的薄膜电容器20的直流侧电容器18。袋状部28被设定尺寸以在直流侧电容器被接纳于袋状部中时大体上包围直流侧电容器18，从而提供直流侧电容器在冷却板12中的物理集成。直流侧电容器18在冷却板12中的该物理集成增强了冷却板在驱散由直流侧电容器产生的热的方面的功能。冷却板本体22和冷却板盖24可以适合于联接在一起以形成腔室、歧管或通道30(统称为“通道”)。通道30邻近冷却板本体22的底部侧、在冷却板本体22的袋状部28的下方。通道30用于接纳冷却液(未示出)，该冷却液用于冷却接纳在袋状部28中的直流侧电容器18。待穿过通道30循环的冷却液可以包括本领域中已知的用于促进这种冷却的任何流体，例如水。就此而言，冷却板盖24可以包括冷却液进口32和冷却液出口34，冷却液进口32和冷却液出口34用于使冷却液穿过通道30循环以促进被接纳在冷却板本体22的袋状部28中的直流侧电容器18的冷却。冷却板12还包括冷却液密封件40，该冷却液密封件40定位在冷却板本体22和冷却板盖24之间，以用于密封通道30。冷却板本体22的袋状部28包括底板36和从袋状部的底板延伸的一个或多个壁38。袋状部28的底板36布置在冷却板本体22的顶部侧的一部分上。袋状部28的壁38从冷却板本体22的顶部侧升出。袋状部28的壁38构造成使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却板，其用于与电动交通工具的逆变器一起使用，所述冷却板包括：冷却板构件，所述冷却板构件包括袋状部，所述袋状部构造成在其中接纳所述逆变器的直流侧电容器，所述袋状部被设定尺寸以在所述直流侧电容器被接纳在所述袋状部内时包围所述直流侧电容器，从而提供所述直流侧电容器在所述冷却板构件中的物理集成。

【技术特征摘要】
2015.07.22 US 14/805,6641.一种冷却板，其用于与电动交通工具的逆变器一起使用，所述冷却板包括：冷却板构件，所述冷却板构件包括袋状部，所述袋状部构造成在其中接纳所述逆变器的直流侧电容器，所述袋状部被设定尺寸以在所述直流侧电容器被接纳在所述袋状部内时包围所述直流侧电容器，从而提供所述直流侧电容器在所述冷却板构件中的物理集成。2.如权利要求1所述的冷却板，还包括：第二冷却板构件；并且其中，所述冷却板构件适合于联接在一起以在所述冷却板构件之间形成邻近所述袋状部的歧管，以接纳流体，所述流体用于当所述直流侧电容器被接纳在所述袋状部内时冷却所述直流侧电容器。3.如权利要求1所述的冷却板，还包括：被接纳在所述袋状部内的灌封材料，当所述直流侧电容器被接纳在所述袋状部内时，所述灌封材料包围所述直流侧电容器。4.如权利要求3所述的冷却板，其中：当所述直流侧电容器被接纳在所述袋状部中时，所述灌封材料为所述直流侧电容器提供热传递、电绝缘和机械支撑。5.如权利要求1所述的冷却板，其中：所述袋状部具有对应于所述直流侧电容器的高度的深度。6.如权利要求1所述的冷却板，其中：所述袋状部具有对应于所述直流侧电容器的形状的形状。7.如权利要求1所述的冷却板，其中：所述袋状部包括底板和一个或多个壁，所述袋状部的所述底板被设置在所述冷却板构件的一侧上，并且所述袋状部的所述壁从所述冷却板构...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·N·托普留斯基，迈克尔·斯科特·杜科，帕明德·布拉尔，鲁图恩·雷，
申请(专利权)人：李尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US