具有液冷式电容器的功率变换器及具有该功率变换器的车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种功率变换器。该功率变换器包括一外壳，该外壳具有第一和第二开口且至少局部地形成一空腔，并且在所述空腔的第一和第二侧面上有一流体通道。第一和第二功率模块分别在空腔的第一和第二侧面上连接到外壳上。位于空腔内部的一电容装置，以便当第一及第二功率模块和电容装置发热时，流体通过流体通道流入第一开口中，并且从第二开口中流出，至少来自第一及第二功率模块和电容装置的热量被转换到流体中并通过第二开口散发。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种功率变换器，且更特别涉及一种用于车辆中的功率变换器。
技术介绍
近年来，技术的进步(以及日益演变的爱好风格)已 经在车辆惯用的设计和制造方法中引起了实质性的变化。 一个变化包 括车辆内部各种电气系统的复杂化。结果，车辆(特别是混合动力车辆)中的电气系统消耗的电功率不断增大。 用于上述交通工具中的许多电器部件(例如，电机) 接收来自交流(AC)电源的电功率。然而，用于上述应用中的动力源 (即，电池)仅配备了直流(DC)电源。因此，被称为功率变换器的装 置被用于将直流电转换为交流电。 因为涉及大功率，所以经常利用散热器系统来冷却功 率变换器。然而，用于冷却内燃机的散热器中的流体工作温度通常太 高而不能有效地冷却常规的变换器。因此， 一般配备单独的散热器系 统来冷却变换器。另外，当交通工具的电气系统的电力需求继续增加 时，常规的功率变换器由于其尺寸大和局限的特性正日益变得不适宜 了。 因此，希望提供一种具有改进的冷却系统的功率变换 器。另外，希望提供一种具有减小尺寸和改进特性的功率变换器。此 外，在结合附图和上述
及
技术介绍
的随后详细说明和权利要 求中可以显而易见地得到本专利技术其他期望的器件和特征。
技术实现思路
提供了一种交通工具的功率变换器。该交通工具的功 率变换器包括一外壳，该外壳具有第一和第二开口且至少局部地形成 一空腔，并且在所述空腔的笫一和第二侧面上有一流体通道。笫一和 第二功率模块分别在空腔的第一和第二侧面上连接到外壳上。位于空腔内部的一电容装置，以便当笫一及第二功率模块和电容装置发热 时，流体通过流体通道流入笫一开口中，并且从第二开口中流出，至少来自第一及笫二功率模块和电容装置的一些热量被传递到流体中并 通过第二开口被散发。 提供一车辆。所述车辆包括车架、连接到该车架上的 致动器、与车架和致动器配合的功率变换器和冷却系统。该功率变换 器包括一外壳，该外壳具有第一和第二开口且至少局部地形成一空 腔，并且在所述空腔的第一和第二侧面上有一流体通道。第一和第二功率模块分别在空腔的笫一和笫二侧面上连接到外壳上。位于空腔内 部的一电容装置，以便当第一及笫二功率模块和电容装置发热时，流 体通过流体通道流入第一开口中，并且从第二开口中流出，至少来自 第一及第二功率模块和电容装置的热量被传递到流体中并通过第二开 口被散发。冷却系统连接到车架上且包括装有流体的散热器，并且位 于致动器和功率变换器的流体通道中，以便流体流向及流出致动器并 流向变换器，通过流体通道流入外壳的第一开口中，并从第二开口中 流出，并流回散热器中，以便由致动器、第一和二功率模块和电容装 置产生的热量被传递到流体中并分别从致动器和功率变换器中被散 发。附图说明 以下将结合附图来描述本专利技术，其中同样的附图标记 表示同样的元件，和 图l是包含功率变换器的车辆的示意视图； 图2是图1中功率变换器的分解立体图，其图示了该 功率变换器的外壳、电容装置、输入滤波器和功率模块装置； 图3是图2中的外壳、电容装置和输入滤波器的分解 立体图； 图4是图3中的外壳沿直线4-4的剖视图； 图5是图2中的外壳、电容装置、输入滤波器和功率 模块装置的分解立体图；和 图6是图5中的外壳、电容装置和输入滤波器沿直线 6-6的剖视图。具体实施例方式 以下的详细说明实际上仅是示例性的，且并不用于限 制本专利技术或本专利技术的应用和使用。此外，不受出现于现有
、 背景、概要或以下详细说明中的任何明示或默示理论的限制。 以下描述的元件或器件被"连接，，或"配合"在一起。 在此处所使用的，除非明确说明，否则"连接"是指一个元件/器件 被直接连接到另 一个元件/器件上(或直接与另 一元件/器件连通)， 而不必是用机械方法连接。同样，除非明确说明，否则"配合"是指 一个元件/器件被直接或间接地连接到另 一个元件/器件上(或直接或 间接地与另一元件/器件连通)，而不必是用机械方法连接。然而，很 清楚，虽然两个元件在一个实施例中可以如下被描述为"连接"，而 在备选实施例中，同样的元件可以被描述为"配合"，反之亦然。因 此，虽然此处所示的示意图描述了元件的范例式排列，但是在实际的 实施例中可以存在附加的插入元件、装置、器件或元件。图l到图6图示了一交通工具的功率变换器。该交通工具的功率变换器包括具有空腔的外壳和流体通道。流体通道具有第 一和第二开口并位于空腔的第一和笫二侧面(例如，相对侧面)上。 第一和笫二功率模块分别在空腔的第一和笫二侧面上连接到外壳上。 位于空腔内部的一电容装置，以便当第一及第二功率模块和电容装置 发热时，流体通过流体通道流入第一开口中，并且从第二开口中流出， 至少来自第一及第二功率模块和电容装置的热量被传递到流体中并通 过第二开口散发。 图l图示了本专利技术的一个实施例的交通工具(或车辆) 10。车辆10包括一底盘12、 一车身14、四个车轮16和一电子控制系统 18。车身14被布置在底盘12上并基本上包裹车辆10的其它部件。车身 14和底盘12可以共同形成车架。各车轮16可转动地连接到靠近车身14 的各自拐角处的底盘12上。 车辆10可以是许多不同类型车辆中的任何一种，例如 (举例来说)轿车、货车、卡车或运动型车辆(SUV)，并且可以是两 轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮 驱动(AWD)的。虽然未图示，车辆10也可以包括许多不同类型发动 机中的任何一种(或许多不同类型发动机的组合)，例如(举例来说) 汽油或柴油的内燃机、"混合燃料车辆"(FFV)的发动机(即，使用汽油和酒精的混合物)、气体化合物(例如，氢气和天然气)燃料的 发动机、内燃机/电机的混合式发动机(即，"混合动力车辆")和电机。在一实施例中，其中车辆10是四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD) 的，发动机被用机械方法连接到所有车轮上。另外，当由本领域的技 术人员来考虑时，车辆10可以包括图1中未图示的许多附加部件。 在图l所示的示例性的实施例中，车辆10是混合动力 车辆，并且还包括致动器20、电池22、变换器24和散热器26。致动器 20包括内燃机27和电动机/发电机28。虽然未图示，但是电机28包括 变速器并且与内燃机27结合在一起，以便用机械方法通过一个或多个 传动轴30将两者连接到至少某些车轮16上。散热器26在车架的外部被 连接到车架上，虽然未进行详细图示，所述散热器包括多个冷却通道， 该冷却通道中容纳有如水和/或乙二醇(即，防冻剂)的冷却液(即， 冷却剂)。在范例的图示中，散热器26包括两个进口阀口31和两个出 口阀口32，各阀口被连接到(即，在流体通道中)内燃机27和变换器 24中的一个上。 电子控制系统18与致动器20、电池22和变换器24可操 作地连通。虽未详细图示，但是电子控制系统18包括各种传感器和车 辆控制模块或电子控制器(ECU)和至少一个信息处理器和/或存储器 64，所述信息处理器或存储器包括储存在其里面(或储存在另一个可 读取媒介的计算机中)用于执行下述步骤和方法的指令。 图2-5更详细地图示了一个实施例的变换器24。特别 参见图2，变换器24包括外壳34 (或车架)、电容装置36、输入滤波器 38、笫一与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交通工具的功率变换器，包括：一外壳，该外壳具有第一和第二开口且至少局部地形成一空腔，并且在所述空腔的第一和第二侧面上有一流体通道；第一和第二功率模块分别在所述空腔的第一和第二侧面上连接到外壳上；和位于所述空腔内部的一电容装置，以便当第一及第二功率模块和电容装置发热时，流体通过流体通道流入第一开口中，并且从第二开口中流出，至少来自第一及第二功率模块和电容装置的一些热量被传递到流体中并通过第二开口散发。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MD科里奇，D唐，ML塞洛吉，Y杜，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]