用于冷却电力电子电路的装置制造方法及图纸

用于冷却至少一个电力电子电路(4)的装置(1)，该装置(1)包括：液体冷却式散热器(2)；以及与散热器(2)热接触的接口板(3)，在接口板(3)上附接有一个或更多个电力电子电路(4)，所述接口板(3)包括至少一个热虹吸管(6)，所述接口板(3)可移除地安装在散热器(2)上使得能够在所述接口板(3)上附接有一个或更多个电子电路(4)的情况下与散热器(2)分离。

Devices for cooling power electronic circuits

A device (1) for cooling at least one power electronic circuit (4) comprises a liquid cooled radiator (2) and an interface board (3) thermally contacted with the radiator (2), which is attached with one or more power electronic circuits (4), the interface board (3) comprises at least one thermosiphon (6), and the interface board (3) is removably mounted on the radiator (2) so as to be able to operate. When one or more electronic circuits (4) are attached to the interface board (3), it is separated from the radiator (2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于冷却电力电子电路的装置本专利技术涉及电力电子电路并且更具体地涉及电力电子电路的冷却。常规地，用于电动机的变速器包括电力电子电路，电力电子电路可以均耗散超过1kW并且电力电子电路的冷却通过循环液体来实现。一个或多个电路固定到通过其使液体循环的散热器。DE102006057796和US2015/0096719公开了包括流体循环散热器的冷却装置。已知的实践是将待冷却的一个或多个电路与冷却液体直接接触，并且在散热器上的安装需要密封区的创建。这样的安装使变化器维护更加复杂。这是因为用于更换电力电子电路所需的干预需要切断向散热器的液体供应并且将液体排出。这导致了液体泄漏至一个或多个电子电路上的风险；在装配和/或重新装配散热器时导致对用户的安全和/或变速器的安全构成风险；关于通常是关键的并且要求高等级的可用性的所涉及的应用的明显干预时间；以及由于需要请求至少两个不同行业的服务而增加的维护的复杂性。因此，需要便于维护包括待被液体冷却的一个或更多个电力电子电路的变速器和其他电力电子装置。本专利技术通过提出一种用于冷却至少一个电力电子电路的冷却装置来满足这种需要，该冷却装置包括：-液体冷却式散热器；以及-与散热器热接触的接口板，在接口板上固定有一个或多个电力电子电路，-所述接口板可移除地安装在散热器上使得接口板可以在接口板(3)上固定有一个或多个电子电路的情况下与散热器分离。本专利技术通过允许将一个或多个电力电子电路从散热器移除而不需要将液体排出(drain)而便于维护。本专利技术还提供了关于一个或多个电力电子电路如何相对于散热器而设置的新的可能性。优选地，接口板由铜或由铝制成或者由作为良好的热导体的任何其他材料优选地为金属制成。接口板的厚度例如包括在5毫米与20毫米之间，优选地大于或等于10毫米。接口板可以是刚性的以便有助于冷却装置的机械稳定性。一个或多个电力电子电路可以变化并且包括一个或更多个电力电子部件，例如特别地IGBT或MOSFET类型的功率晶体管。冷却装置可以接纳一个或更多个电力电子电路，例如与电机的三相对应的三个电力电子电路。每个电力电子电路可以在一个或更多个点处固定到接口板。例如，每个电力电子电路在两个或更多个点处例如在四个点处固定到接口板。这种固定可以例如使用螺钉或铆钉或甚至使用弹性夹来实现。一个或多个电力电子电路可以包括允许与接口板的良好热接触的特别地由金属制成的底板，优选地为电绝缘的底板。底板可以利用导热膏的插入和/或由作为良好热导体的弹性材料制成的热接触片的插入来与接口板接触。可替选地，一个或多个电子电路固定到与接口板是一体的一个或更多个对应的底板。当存在待被冷却的若干电力电子电路时，这些电力电子电路优选地以这些电路的冷却尽可能均匀的这样的方式设置在接口板上。例如，在散热器具有沿第一方向来回循环的穿过散热器的蛇形管的情况下，可能有益的是电力电子部件在蛇形管的整个宽度上沿第一方向并排地被定位。例如，电子电路具有伸长形状并且电子电路的纵向轴线垂直于该第一方向。蛇形管的宽度限定了垂直于第一的第二方向。接口板自身可以包括一个或更多个冷却工具例如热虹吸管，目的在于例如使接口板的温度均衡或者允许热从接口板的第一部分传递到第二部分。优选地，接口板包括用于接纳一个或多个电力电子电路的面，一个或多个电力电子电路的范围至少基本上等于与板接触的散热器的范围。因此可以受益于由散热器提供的交换表面区域的全部或几乎全部。在一个示例性实施方式中，接口板、待被冷却的一个或多个电路以及散热器叠置而没有一个相对于另一个的明显的悬垂。在可替选形式中，待被冷却的一个或多个电路关于散热器横向地偏移。特别地，可以创建具有完全覆盖散热器的第一部分以及通过至少一个热虹吸管连接到第一部分并且顶上置有待被冷却的一个或多个电路的第二部分的接口板。散热器可以包括一个或更多个热管。散热器可以具有在散热器与冷却源例如制冷单元之间循环的穿过散热器的液体。液体可以循环而没有相变。可替选地，散热器通过下述液体冷却，该液体经历至少一个相变例如由于通过待被冷却的一个或多个电子电路散出的热而蒸发并且在冷却源处冷凝。本专利技术的另一主题是一种组件，该组件包括根据本专利技术的冷却装置以及固定在顶部上以便被冷却的至少一个电力电子电路。由电路耗散的功率可以大于或等于1kW、或者甚至2kW或5kW。本专利技术的另一主题是一种包括根据本专利技术的组件的用于电动机的变速器。通过阅读本专利技术的一些非限制性实现示例的以下详细描述以及通过研究附图可以更好地理解本专利技术，在附图中：-图1是根据本专利技术的配备有待被冷却的电力电子电路的冷却装置的一个示例的分解示意图；-图2是图1的冷却装置在电力电子电路的区域中的示意性横截面；-图3是与图2类似的接口板的实施方式的可替选形式的视图；-图4是与图2类似的实施方式的可替选形式的另一视图；-图5描绘了散热器的实施方式的可替选形式；以及-图6是与图5类似的散热器的实施方式的可替选形式的视图。图1中描绘的组件10包括冷却装置1以及均包括热底板5的多个电力电子电路4。冷却装置1包括散热器2，散热器2顶上置有接口板3，接口板3上固定有电子电路4。在所示的示例中，接口板3到散热器2的固定通过使用螺钉6进行螺栓连接来实现，以及同样地电路4到接口板3的固定通过使用螺钉7进行螺栓连接来实现。螺钉6固定到散热器的相应的螺孔8中并且螺钉7螺纹连接到接口板3中的盲螺孔中，这些盲螺孔在图1中不可见。每个电路4例如具有大体的平行六面体形状，每个电路4通过螺钉7在每个拐角处固定到接口板3。散热器通过入口11与出口12之间的液体循环来冷却。通过散热器2循环的流体通过未描绘的冷却源例如制冷单元来冷却。如可以在图2中看出的，散热器2、接口板3和电子电路4可以竖直地叠置，意思是说在垂直于接口板3的平面的方向上叠置。在图3中示出的可替选形式中，电子电路4关于散热器2横向偏移。接口板3可以在至少一侧上、显著地在两个相对或相邻的侧上、或者甚至在三个或四个侧上横向地悬于散热器2之上。为了更容易地传递由电子电路4耗散的热能，接口板3可以设置有在电子电路4所固定到的侧部与散热器2之间延伸的一个或更多个热虹吸管6。在图4中示出的可替选形式中，接口板3由两个分开的部分3a和部分3b制成，部分3a固定到散热器2并且部分3b支承电力电子电路4。部分3a和部分3b通过也可以提供整体的机械内聚力的一个或更多个热虹吸管6连接。在另一可替选形式中，机械内聚力至少部分地由散热器2和部分3b所固定到的支承件(未描绘)提供。可以以各种方式制造散热器2。在图5中示出的一个示例中，散热器2具有以蛇形管的形式穿过散热器2的热管。该蛇形管9具有通过弯曲部17彼此连接的直部15。散热器2可以包括板9，板9被机械加工成限定用于容纳蛇形管的全部或部分以及特别地直部15的壳体。蛇形管可以由显著地由铝制成的添加管限定。在一种可替选形式中，一个或多个热管直接被机械加工到形成散热器的组成部分的板中。作为可替选，图6示出了直接被机械加工到散热器的板9中的流体电路。该流体电路包括入口20和出口21、一个或更多个液体分布管道22以及一个或更多个隔板23，使得可以确保液体在板的整个范围的良好分布，并且在适当的情况下，确保湍流流动以改善热交换。当然，本专利技术不限于刚刚已本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于冷却至少一个电力电子电路(4)的冷却装置(1)，包括：‑液体冷却式散热器(2)；以及‑与所述散热器(2)热接触的接口板(3)，在所述接口板(3)上固定有所述一个或多个电力电子电路(4)，所述接口板(3)包括至少一个热虹吸管(6)，所述接口板(3)可移除地安装在所述散热器(2)上使得所述接口板(3)能够在所述接口板(3)上固定有所述一个或多个电子电路(4)的情况下与所述散热器(2)分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.12 FR 16566901.一种用于冷却至少一个电力电子电路(4)的冷却装置(1)，包括：-液体冷却式散热器(2)；以及-与所述散热器(2)热接触的接口板(3)，在所述接口板(3)上固定有所述一个或多个电力电子电路(4)，所述接口板(3)包括至少一个热虹吸管(6)，所述接口板(3)可移除地安装在所述散热器(2)上使得所述接口板(3)能够在所述接口板(3)上固定有所述一个或多个电子电路(4)的情况下与所述散热器(2)分离。2.根据前述权利要求所述的冷却装置(1)，所述接口板(3)由铜或由铝制成。3.根据前述两项权利要求中的一项所述的冷却装置(1)，所述接口板(3)具有用于接纳所述一个或多个电路(4)的面，所述一个或多个电路(4)的范围至少基本上等于与所述接口板(3)接触的所述散热器(2)的范围。4.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(1)，所述接口板(3)、待被冷却的所述一个或多个电路(4)以及所述散热器(2)叠置而没有明显的悬垂。5.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(1)，所述接口板(3)包括：完全覆盖所述散热器(2)的第一部分；以及通过所述至少一个热虹吸管(6)连接到所述第一并且顶上置有待被冷却的所述一个或多个电路(4)的第二部分。6.根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置，所述散热器(2)包括一个或更多个热管(7)。7.一种组件，包括根据前述权利要求中任一项所述的冷却装置(1)以及固定在顶部上的待被冷却的至少一个电子电路(4)。8.根据前述权利要求所述的组件，由每...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢多维克·布利耶，奥雷利安·卡里奇，蒂埃里·克雷斯波，
申请(专利权)人：利莱森玛电机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR