用于车辆的电源逆变器制造技术

本发明专利技术公开一种用于车辆的电源逆变器。电源逆变器包括堆叠成阵列的多个电源模块。多个冷却剂室与电源模块交错。每个冷却剂室包括通过冷却剂路径相互连接的入口和出口，冷却剂路径被构造为使冷却剂在冷却剂室内循环。翅片突出到冷却剂路径中并被构造为基于冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于自动车辆的电源逆变器，具体涉及具有带冷却翅片的电源模块总成的电源逆变器。
技术介绍
诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和全混合动力电动车辆(FHEV)的车辆包含牵引电池总成作为一个或更多个电机的能量源。牵引电池包括协助管理车辆性能和操作的组件和系统。电源逆变器被电连接在电池和电机之间以将来自电池的直流电转换为与电机兼容的交流电。电源逆变器还可以充当整流器以将来自电机的交流电转换为与电池兼容的直流电。
技术实现思路
根据一个实施例，一种电源逆变器包括堆叠成阵列的多个电源模块。多个冷却剂室与电源模块交错。每个冷却剂室包括通过被构造为使冷却剂在所述室中循环的冷却剂路径相互连接的入口和出口。翅片突出到冷却剂路径中，并且被构造为基于冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。根据另一个实施例，一种电源逆变器包括具有相对的主侧的多个电源模块，每个主侧限定凹入于其中的凹腔。电源模块成堆布置使得彼此邻近的凹腔协作以形成与电源模块交错的冷却剂室。多个流动引导组件各自设置在冷却剂室中的一个内，并包括被布置为引导冷却剂在所述室内流动的翅片。根据本专利技术，提供一种电源逆变器，包括：多个电源模块，包括相对的主侧，每个主侧限定凹入于其中的凹腔，所述电源模块成堆布置使得彼此邻近的凹腔协作以形成与所述电源模块交错的冷却剂室；多个流动引导组件，每个流动引导组件设置在冷却剂室中的一个内，并包括被布置为引导冷却剂在所述室内流动的翅片。根据本专利技术的一个实施例，所述电源逆变器还包括多个壳体，每个壳体容纳在所述冷却剂室中的一个内，并限定用于将所述流动引导组件中的一个容纳在其中的空腔。根据本专利技术的一个实施例，每个流动引导组件还包括阻挡件，所述阻挡件限定冷却剂室的入口侧和冷却剂室的出口侧。根据本专利技术的一个实施例，每个冷却剂室在入口侧和出口侧之间限定返回区域，其中，翅片被布置为形成U形冷却剂流动路径。根据本专利技术的一个实施例，每个冷却剂室包括设置在同一侧的入口和出口。根据本专利技术的一个实施例，所述电源逆变器还包括：歧管，沿堆的长度方向延伸并与每个冷却剂室流体连通。根据本专利技术的一个实施例，每个电源模块限定开口，歧管设置在每个开口内。根据本专利技术的一个实施例，翅片是销状翅片。根据又一个实施例，一种用于电力电子总成的冷却装置包括基板和从基板向外突出的翅片。翅片被构造为基于流经冷却装置并穿过翅片的冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。根据本专利技术的一个实施例，翅片由双金属材料制成，所述双金属材料被配置为响应于温度的变化而机械地移位。根据本专利技术的一个实施例，翅片由形状记忆合金制成，所述形状记忆合金被配置为响应于温度的变化而机械地移位。附图说明图1是示例性混合动力车辆的示意图。图2是可变电压转换器和电源逆变器的示意图。图3是电源模块总成的透视图。图4是沿切割线4-4截取的图3的总成的横截面的侧视图。图5是图3中示出的总成的模块中的一个的透视图。图6是图3中示出的总成的歧管的俯视图。图7是另一电源模块总成的一部分的分解侧视图。图8是波状流动引导组件的透视图。图9是偏置带状流动引导组件的透视图。图10是销状翅片(pin fin)流动引导组件的透视图。图11是另一电源模块总成的横截面的前视图。图12是另一偏置带状流动引导组件的透视图。图13是直线翅片流动引导组件的透视图。图14是另一销状翅片流动引导组件的透视图。图15是又一销状翅片流动引导组件的透视图。图16A是可变形状翅片呈第一形状时的流动引导组件的平面图。图16B是翅片呈第二形状时的图16A的流动引导组件的平面图。具体实施方式在此描述本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采取各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应该被解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本专利技术的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出并描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征进行组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合与变型可被期望用于特定应用或实施方式。PHEV的示例在图1中示出，并总体上被称为车辆16。车辆16包括传动装置12，并在内燃发动机20的协助下通过至少一个电机18被推进。电机18可以是交流(AC)电动马达，在图1中被示为“马达”18。电机18接收电力并提供扭矩用于车辆推进。电机18还用作发电机，用于通过再生制动将机械动力转换成电力。传动装置12可以是动力分配式配置。传动装置12包括第一电机18和第二电机24。第二电机24可以是交流电动马达，在图1中被示为“发电机”24。如同第一电机18，第二电机24接收电力并提供输出扭矩。第二电机24还用作发电机，用于将机械动力转换成电力并优化通过传动装置12的动力流。在其它实施例中，传动装置不具有动力分配式配置。传动装置12包括行星齿轮单元26，其包括太阳齿轮28、行星齿轮架30和环形齿轮32。太阳齿轮28被连接到第二电机24的输出轴用于接收发电机扭矩。行星齿轮架30连接到发动机20的输出轴用于接收发动机扭矩。行星齿轮单元26将发电机扭矩和发动机扭矩组合并围绕环形齿轮32提供组合的输出扭矩。行星齿轮单元26用作无级变速器，而没有任何固定的传动比或“阶梯”传动比。传动装置12还可包括单向离合器(O.W.C.)和发电机制动器33。O.W.C.连接到发动机20的输出轴，只允许输出轴沿一个方向旋转。O.W.C.防止传动装置12反向驱动发动机20。发电机制动器33连接到第二电机24的输出轴。发电机制动器33可以被激活以“制动”第二电机24的输出轴和太阳齿轮28或防止第二电机24的输出轴和太阳齿轮28旋转。或者，O.W.C.和发电机制动器33可以被去除并以用于发动机20和第二电机24的控制策略代替。传动装置12包括具有中间齿轮的中间轴，所述中间齿轮包括第一齿轮34、第二齿轮36和第三齿轮38。行星输出齿轮40连接到环形齿轮32。行星输出齿轮40与第一齿轮34啮合，用于在行星齿轮单元26和中间轴之间传递扭矩。输出齿轮42连接到第一电机18的输出轴。输出齿轮42与第二齿轮36啮合，用于在第一电机18和中间轴之间传递扭矩。传动装置输出齿轮44连接到传动轴46。传动轴46通过差速器50连接到一对驱动轮48。传动装置输出齿轮44与第三齿轮38啮合，用于在传动装置12和驱动轮48之间传递扭矩。传动装置还包括用于冷却传动装置流体的热交换器或自动传动装置流体冷却器49。车辆16包括用于存储电能的能量存储装置，诸如牵引电池52。电池52是能够输出电力来运转第一电机18和第二电机24的高电压电池。当第一电机18和第二电机24运转为发电机时，电池52还接收来自它们的电力。电池52是由若干电池模块(未示出)组成的电池组，其中每个电池模块包含多个电池单元(未示出)。车辆16的其它实施例可设想不同类型的能量存储装置，诸如补充或代替电池52的电容器和燃料电池(未示出)。高电压总线将电池52电连接到第一电机18和第二电机24。车辆包括用于控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源逆变器，包括：多个电源模块，堆叠成阵列；多个冷却剂室，与所述电源模块交错，所述冷却剂室中的每个冷却剂室包括通过冷却剂路径互连的入口和出口以及翅片，其中，所述冷却剂路径被构造为使冷却剂在冷却剂室内循环，所述翅片突出到冷却剂路径中并被构造为基于冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。

【技术特征摘要】
2015.04.15 US 14/687,3801.一种电源逆变器，包括：多个电源模块，堆叠成阵列；多个冷却剂室，与所述电源模块交错，所述冷却剂室中的每个冷却剂室包括通过冷却剂路径互连的入口和出口以及翅片，其中，所述冷却剂路径被构造为使冷却剂在冷却剂室内循环，所述翅片突出到冷却剂路径中并被构造为基于冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。2.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述翅片被进一步构造为在冷却剂的第一温度范围内具有第一形状且在冷却剂的第二温度范围内具有第二形状。3.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述翅片由双金属材料制成，所述双金属材料被配置为响应于温度的变化而机械地移位。4.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述翅片由形状记忆合金制成，所述形状记忆合金被配置为响...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池淳，雷光寅，苏明，王天立，纪昌俊，迈克尔·W·德格内尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US