[發明專利]用于高功率密度(HPD)變壓器的液體/流體冷卻系統

在審

• 申請號: 202080099296.0
• 申請日: 2020-03-31
• 公開（公告）號: CN115380342A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: Z·周;S·曼克維奇;M·杜切特;A·馬丁二世
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01F27/10
• 分類號: H01F27/10;H01F27/12;H01F27/08;H01F27/16;H01F27/22;H05K7/20;F28F3/12;F28F3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋橙陽;萬欣

1.一種液體冷卻變壓器(100)，包括：

多個線圈部件(135)，其各自用于傳導電流；

芯(145)，其構造成在所述多個線圈部件(135)之間傳送磁通量；

冷板(160)，其與所述芯(145)和所述多個線圈部件(135)中的線圈部件(135.1,135.2)中的至少一個表面接觸和熱耦合；

其中，所述冷板(160)包括冷卻劑通道(260)，所述冷卻劑通道(260)構造成在所述冷板(160)內傳送液體冷卻劑(240)。

2.根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，其中，所述冷板(160)包括非鐵金屬。

3.根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，其中，所述冷板(160)包括用于所述液體冷卻劑(240)的流入和流出的兩個或更多個冷卻劑端口(175)。

4. 根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，其中，所述線圈部件(135)包括：

連續導電材料(610)，其被纏繞、盤繞或表面圖案化以在電流流過所述導電材料(610)時產生磁通量；和

導熱、非導電、非鐵線圈支撐材料(620)，其構造成基本上包含或嵌入所述導電材料(610)并將熱量從所述導電材料(610)傳導走。

5.根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，其中：

所述冷板(160)的第一表面和與所述冷板熱耦合的所述芯(145)和所述線圈部件(135.1, 135.2)中的所述至少一個的第二表面如此相互成形，以便促進延伸表面接觸，以及因此促進熱量在所述芯(145)和所述線圈部件(135.1, 135.2)中的至少一個的所述第二表面與所述冷板(160)的所述第一表面之間的有效傳遞。

6.根據權利要求5所述的液體冷卻變壓器(160)，其中，所述第一表面和所述第二表面是平坦的表面。

7.根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，其中：

單個冷板(160)具有第一表面和第二相對表面，每個表面與來自所述芯(145)和所述兩個線圈部件(135.1, 135.2)中的所述變壓器元件中的不同的一個接觸。

8.根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，其中：

所述冷板(160)物理地位于以下中的至少一者之間、與以下中的至少一者物理地接觸并與以下中的至少一者熱耦合：

所述芯(145)和所述線圈部件之一(135.1, 135.2)兩者；和

兩個所述線圈部件(135.1, 135.2)。

9.根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，還包括至少兩個單獨的冷板(160)，其中，所述至少兩個冷板(160)構造和布置成與來自所述芯(145)、所述第一線圈部件(135.1)和所述第二線圈部件(135.2)中的至少兩個不同的非鄰接變壓器元件物理接觸和熱接觸。

10.根據權利要求1所述的液體冷卻變壓器(100)，還包括至少兩個單獨的冷板(160)，其中，所述至少兩個冷板(160)構造和布置成與來自所述芯(145)、所述第一線圈部件(135.1)和所述第二線圈部件(135.2)中的至少三個不同的變壓器元件物理接觸和熱接觸。