[發(fā)明專利]冷卻模塊和包括這種冷卻模塊的功率轉(zhuǎn)換器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810442195.3
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108882619B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雅尼克·穆瓦松;邁克爾·德比斯;杰羅姆·吉奧拉特;讓-露珂·迪貝盧瓦
• 申請（專利權(quán)）人: 梅森法國SB公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 江海;姚開麗

公開了一種冷卻模塊和包括這種冷卻模塊的功率轉(zhuǎn)換器。該冷卻模塊包括：外殼，該外殼具有外部支撐面，外部支撐面包括用于將功率轉(zhuǎn)換模塊緊固在外部支撐面上的裝置(55)；以及傳熱流體網(wǎng)絡(luò)(68)，該網(wǎng)絡(luò)包括分支(82)，分支(82)在外殼中、在網(wǎng)絡(luò)平面中延伸，占據(jù)獨立區(qū)域(83)。每個分支包括供應收集器(90)、排放收集器(91)和數(shù)個獨立子分支(92)。每個子分支通過所討論的子分支的入口端(93)連接到供應收集器(90)，通過所討論的子分支的出口端(94)連接到排放收集器，占據(jù)包括在所討論的分支的區(qū)域中的獨立子區(qū)域(98)，以及相對于供應收集器和排放收集器之間的其它子分支偏離。每個子分支形成具有有規(guī)則間距的起伏部的單個通道。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種冷卻模塊和包括這種冷卻模塊的功率轉(zhuǎn)換器，以及功率轉(zhuǎn)換模塊。

本發(fā)明涉及電功率轉(zhuǎn)換器的一般領(lǐng)域，該電功率轉(zhuǎn)換器例如為逆變器類型，尤其用于驅(qū)動和控制電動機，或者在產(chǎn)生電力的情況下進行能量轉(zhuǎn)換。被控制和驅(qū)動的電動機例如為例如用于鐵路車輛的車輛牽引電動機，廣義農(nóng)用車輛、重型設(shè)備或采礦車上的工作電動機，或者工業(yè)或家庭自動化電動機。在工業(yè)或日常活動中，所討論的產(chǎn)生電力可以例如以熱、風或太陽為來源。

背景技術(shù)

一種已知的轉(zhuǎn)換器包括多個轉(zhuǎn)換模塊，該多個轉(zhuǎn)換模塊在被布置成平行的同時被固定地布置在形成板的冷卻系統(tǒng)上。每個轉(zhuǎn)換模塊包括半導體元件，該半導體元件包括并行工作的晶體管和二極管，尤其是絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。冷卻板被用于使傳熱流體流通以冷卻在運行時產(chǎn)生大量熱的模塊的通道的網(wǎng)絡(luò)通過。該轉(zhuǎn)換器的冷卻網(wǎng)絡(luò)包括相對于彼此偏轉(zhuǎn)的數(shù)個冷卻臂。每個冷卻分支包括單個連續(xù)通道，該單個連續(xù)通道在待冷卻的模塊的整個表面上纏繞。

然而，該已知的冷卻系統(tǒng)不能從一個模塊到另一模塊獲得平衡的溫度分布，以及不能在每個模塊內(nèi)從一個子模塊到另一子模塊獲得平衡的溫度分布。這些溫差影響轉(zhuǎn)換元件的電氣性能，這不利于電轉(zhuǎn)換的總體質(zhì)量，尤其在元件并行使用的情況下。

US 9,042,100B2公開了一種用于冷卻產(chǎn)生熱的功率元件的組件。該已知的系統(tǒng)實施沖擊噴射流以用于冷卻元件。然而，沖擊噴射流的使用可能不利于實現(xiàn)的冷卻的均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明尋求通過提出一種新的用于電功率轉(zhuǎn)換器的冷卻模塊來解決這些缺陷，該冷卻模塊能夠在產(chǎn)生有效的冷卻的同時改善電轉(zhuǎn)換器中的溫度分布。

本發(fā)明涉及一種用于電功率轉(zhuǎn)換器的冷卻模塊，該冷卻模塊包括：

-外殼，外殼具有外部支撐面，外部支撐面包括用于將功率轉(zhuǎn)換模塊緊固在外部支撐面上的裝置，以及

-傳熱流體網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括相對于彼此偏離的獨立傳熱流體分支，每個分支在外殼中、在平行于外部支撐面的網(wǎng)絡(luò)平面中延伸，每個分支占據(jù)網(wǎng)絡(luò)平面中的獨立區(qū)域。

每個分支包括：

-傳熱流體供應收集器，

-傳熱流體排放收集器，以及

-數(shù)個獨立的傳熱流體子分支，每個子分支：

ο通過所討論的子分支的入口端連接到供應收集器，

ο通過所討論的子分支的出口端連接到排放收集器，

ο占據(jù)包括在所討論的分支的區(qū)域中的獨立子區(qū)域，

ο相對于供應收集器和排放收集器之間的其它子分支偏離，以及

ο形成將入口端連接到出口端的單個傳熱流體通道。

根據(jù)本發(fā)明，每個子分支的單個通道形成在網(wǎng)絡(luò)平面中，形成有具有規(guī)則間距的起伏部。