电力电子设备的冷却装置、制造方法及其应用制造方法及图纸

技术编号:3725801 阅读:159 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一用于机动车电力电子设备的冷却装置,所述冷却装置通过一液体在一冷却回路(22)中的循环实施冷却,所述冷却回路安装在电力电子设备(9)的支撑板(21)的下面。所述冷却回路可以具有导流体和/或湍流发生器,以便提高冷却回路与冷却液之间的交换系数。本发明专利技术还涉及用于制造所述装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一电力电子设备(électronique de puissance)的冷却装置,所述电力电子设备特别是可以控制机动车的交流发电机或交流发电机-启动机(alterno-démarreur)的电力电子设备。本专利技术可以应用在电力电子设备领域内。它可以应用于机动车的电力电子设备。特别是,所述专利技术可以应用于机动车的DC/DC转换器。
技术介绍
在机动车上,交流发电机可以将施感转子的旋转运动转换成为在定子绕组中的一感应电流,所述施感转子由机动车的热机驱动。当前,存在可逆交流发电机,其可以构成一电动马达,所述电动马达通过转子的轴杆,可以驱动机动车的热机旋转。这样的可逆交流发电机被称为交流发电机-启动机。所述启动机可以将一机械能转换为一电能,反之亦然。因此,一交流发电机-启动机可以启动机动车的马达并构成一辅助马达,其可以辅助机动车的热机以便驱动所述机动车。机动车的交流发电机,或交流发电机-启动机,部分是由一电力电子设备控制的,所述电力电子设备可以形成一动力装置,所述动力装置与交流发电机分开,并且通过电缆联接至所述交流发电机。总的来讲,所述的动力装置(如同机动车中存在的大部分动力装置)包括至少一个钎焊或粘接在一基板上的电力电子元件。所述基板可以是一DBC型(英文为“Direct Bounded Copper”)基板。所述基板包括三层一第一层由形成电连接的一蚀刻金属轨线构成;一中间第二层是一电绝缘材料如陶瓷制成的板;而一第三层是由铜或镀镍铜构成的一金属板。接着将由DBC基板和电力电子元件构成的组件钎焊到一铜板上,从而形成一机械支撑体和一散热器。基板也可以是SMI型(绝缘金属基板)。在这种情形下,陶瓷板被一树脂板代替,所述树脂板可以支撑一第一层,所述第一层是由铜质的一条非常细的金属轨线构成。在这种情形下,第三散热层可由一铝制金属板构成。金属板——其用于SMI型基板是铝制的而用于DBC型基板是铜制——包括一冷却面,所述冷却面用于与空气式冷却装置相接触,所述冷却装置一般是在动力装置的外部。所述冷却装置通常是一置于动力装置下面的带叶片的散热器。在散热器叶片之间流动的环境空气保证动力装置的冷却。但是,所述环境空气可能被加热,例如通过自身也散热的周围的不同元件和回路被加热。所述通过空气冷却的冷却装置因而可能表现出冷却能力不足,特别是当动力装置产生一强大的功率,因而也就散发出大量的热时。
技术实现思路
本专利技术的目的正是用于弥补前面所述技术的不足。为此目的,本专利技术提出一装置,所述装置用于通过一液体在一位于电力电子设备下方的冷却回路中的循环,来冷却电力电子设备,所述电力电子设备例如用于控制或操纵交流发电机或交流发电机-启动机,所述液体可以是水或者一用于冷却的特殊液体。为此,本专利技术涉及一电力电子设备的一冷却装置,所述冷却装置包括一支撑板,电力电子设备放置在所述支撑板上,其特征在于,所述冷却装置包括一冷却回路,所述冷却回路通过一液体的循环进行冷却,它放置在所述支撑板的下面。有利的是,通过如下不同的特征——它们可以单独考虑也可以根据它们各种可能的组合予以考虑,本专利技术得以完善-冷却回路包括一液体输入通道和一液体输出通道,以及在输入通道和输出通道之间的液体环流通道。-冷却回路包括位于液体环流通道中的导流体。所述导流体可以很好地引导在通道中的流体并因此降低压力损失。所述导流体还可以通过增大热交换面积来提高冷却性能。-冷却回路包括湍流发生器,其分布在液体环流通道内,以便进一步改善冷却。-冷却回路的通道通过将一第一金属板冲压实施而成,这构成冷却装置的一简单并且经济的实施方式,所述装置可以包括一复杂的通道、导流体和湍流发生器网。另外,通过冲压实施冷却通道可以获得一轻型的冷却装置。-冷却回路通过钎焊固定在支撑板下面。因此,冷却通道的实施通过一简单的钎焊操作来进行。-冷却回路包括一固定在支撑板和第一金属板之间的第二金属板。因此所述第二板可以很容易地增加支撑板的厚度。-第二金属板是平的,其钎焊在第一金属板上。-冷却回路包括一装配在冷却回路上的金属管道。-所述金属是铝。-所述装置的配装是通过钎焊实施的。本专利技术同样涉及一用于制造电力电子设备的所述冷却装置的方法。所述方法的特征在于它包括如下操作-通过第一金属板的冲压而实施一冷却回路。-将冷却回路钎焊在电力电子设备的一支撑板上,并且-钎焊至少一个冷却液输入及输出管道。附图说明 图1示出具有一根据本专利技术的冷却装置的一交流发电机的电力电子设备。图2示出本专利技术装置的冷却回路。图3示出图2的冷却回路的冲压板实施例。图4示出冷却液输入管和输出管之间的一接头和所述冷却回路。图5示出根据本专利技术的冷却装置实施例的分解图。图6示出图5冷却装置的透视图。具体实施例方式图1示出一安装在根据本专利技术的冷却装置上、用于交流发电机或交流发电机-启动机的电力电子设备回路的实施例。在图1中,电力电子设备或动力装置用附图标记9表示。电力电子设备9可以包括例如DBC型基板,在所述基板上装有一个或多个集成电路90。所述集成电路90例如可以连接到分离组件例如电容器92上。所述连接可以通过例如接合引线93(英语称为“wire-bonding”)或者通过称为母线的导电轨线91实施。电力电子设备9的组件固定在一用于支撑的板上,该板称为支撑板21。当然,在图1中示出的动力装置9只是动力装置的一实施例。其它动力装置完全可以安装在本专利技术冷却装置的支撑板21上。一般的情况下,所述电力电子设备可以采用将其安装在现有技术的散热板上的相同方式而安装在支撑板上。图1示出安装在本专利技术的冷却装置上的电力电子设备9。所述冷却装置用附图标记20表示,包括支撑板21,在所述支撑板上安装并固定有电力电子设备9。所述装置还包括一位于支撑板21下面的冷却回路22。冷却回路22包括一冲压板23,所述板又称第一板,其包括用于冷却液如水循环的通道。所述冲压板位于支撑板21的下面。事实上,正是冲压板本身通过其冲压纹槽(motifs d’emboutissage)以及支撑板21的下表面21i,形成水的环流通道。由此,冷却液在所述冲压板23上并因此在支撑电力电子设备的支撑板21下方的循环可以冷却所述电力电子设备。如刚才谈到的,冷却液可以是水。在下面的描述中谈及水冷却。当然,尽管如此,在本专利技术的装置中完全可以利用所有已知的冷却流体。图1示出本专利技术的冷却装置也包括至少一水输入和输出管道27。所述管道27可以分别引入及排出冷却回路22中的水。图2以更详细的方式示出本专利技术的冷却装置。正如前面看到的,本专利技术的冷却装置20有一支撑板21,要冷却的电力电子设备安装在所述支撑板上。在图1的实施方式中,示出被直接安放在支撑板21下方的冷却回路22。在本专利技术的一实施方式中,冷却回路22除冲压板23之外,还包括一第二板24,其固定在冲压板23之上。所述第二板24是平的,固定在支撑板21的下面。在这种情况下,利用一技术——该技术可以与将冲压板23和平板24装配在一起的装配技术相同,将平板24装配到支撑板21的下表面21i上。由支撑板21和平板24构成的组件形成一用于电力电子设备的基座。所述第二中间板24,其放置在支撑板21和冲压板23之间,因而可以获得一更大厚度的支撑板。可以考虑设置多块中间板。由支撑板本文档来自技高网
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【技术保护点】
电力电子设备(9)的冷却装置,所述冷却装置包括一支撑板(21),所述电力电子设备安装在所述支撑板上,其特征在于,所述冷却装置包括一冷却回路(22),所述冷却回路安装在所述支撑板的下面,通过一液体的循环实施冷却。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:P龙迪耶M法克C瓦西列斯库R泰利耶
申请(专利权)人:瓦莱奥电机设备公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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