包括集成冷却系统的模块化电气组件技术方案

本发明专利技术涉及一种电气组件，特别是用于车辆的电气组件，包括：壳体(13)；具有至少一个待冷却电气部件的至少一个电气模块(11)；包括至少两个流体孔口(122)的冷却模块(12)；设置在所述冷却模块(12)中的至少一个冷却导管，其被配置为形成冷却回路的一部分并提供所述流体孔口(122)之间的流体连接，所述至少一个电气模块(11)连接至所述冷却模块(12)以便冷却电气模块(11)，所述壳体(13)连接至所述冷却模块(12)以便限定自由体积，所述自由体积容纳所述至少一个电气模块(11)以便形成独立模块，该独立模块被配置为连接至电气设备的物件的框架。立模块被配置为连接至电气设备的物件的框架。立模块被配置为连接至电气设备的物件的框架。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括集成冷却系统的模块化电气组件


[0001]本专利技术涉及电气装置领域，特别是用于车辆的电气装置，该车辆尤其是电动或混合动力车辆。更具体地，本专利技术涉及一种包括集成冷却系统的电气组件，用于电力电气装置，特别是DC/DC转换器、充电器或逆变器。

技术介绍

[0002]通常，在电力推进系统中，有必要为某些电气装置提供冷却系统，这些电气装置尤其是电机、DC/DC转换器、充电器和逆变器。
[0003]众所周知，电力电气装置、尤其是逆变器，通常包括至少一个电力电子模块和一个电容器模块，以便将来自电池的电力转换成可由电动机使用的电力。一般来说，逆变器还使得可以从电动机中回收电力，从而将电力储存在电池中。
[0004]必须注意的是，“电力电子模块”是指包含各部件的组件，通过各部件传递为电机提供电力的能源，这些部件特别适于将直流电转换为交流电，反之亦然。这些部件可以包括布置在电路中的电子开关，例如半导体晶体管，以允许电能在高压电源电池和电机之间的受控流动。具体而言，各部件是半导体芯片，其壳体形成产生封装的主体。换句话说，电力电子模块是包括多个半导体芯片的组件，这些半导体芯片形成被封装在单个壳体中的电路。
[0005]通常，电力电气装置包括必须被冷却的电气部件。
[0006]为此，根据现有技术，被配置为输送冷却剂、尤其是液态水的基于流体的冷却系统被结合到电力推进系统中，以便冷却电力电气装置的多个电气部件。
[0007]这种冷却系统包括至少一个流体入口和一个流体出口，从而流体连接多个冷却回路部分。实际上，流体入口或出口采取喷嘴或龙头的形式。
[0008]所述冷却系统通常必须满足占用面积、可达性和冷却效率方面的诸多限制。
[0009]因此，似乎期望共享冷却回路的单个部分，以冷却多个电气部件、优化可用热交换表面的使用并尽可能缩短冷却回路的长度，以便允许高效的冷却剂流动并由此避免冷却剂流动中的压降。
[0010]为此，现有技术文件US 2018219488 A1描述了一种电力电气装置，其包括外壳、多个待冷却电气部件(尤其是电力电子模块)、以及集成冷却系统。US 2018219488A1所描述的冷却系统包括提供四个主要热交换表面的两个冷却模块，从而冷却多个电气部件。
[0011]然而，US 2018219488 A1所描述的外壳包括在外壳主体中制成的通道，该些通道被配置为流体连接该两个冷却模块，使得这种外壳的生产复杂且昂贵。这种外壳的实施方式需要昂贵的模制技术，特别是使用型芯的重力铸造工艺，并且需要在电力电气装置的制造工艺结束时进行大部分测试，特别是泄漏测试，这在所述泄漏测试失败的情况下是昂贵的。
[0012]此外，众所周知，流体入口和出口通常形成外壳中单个元件的一部分，并且流体入口和出口的定位通常限于所述外壳的同一侧。这种限制会导致冷却回路变长，结果导致流体流动中的压降，这在冷却回路中是不期望的。
[0013]此外，用于冷却电力电气装置的系统需要使用多个密封件。举例来说，US 2018219488A1中描述的电力电气装置除了位于流体入口和出口处的密封件之外，还需要至少三个密封件，其中包含的一个密封件的周长与待冷却的电气模块的周长具有相同量级。期望尽可能地减少待密封的区域，以降低冷却剂泄漏的可能性，并允许使用标准密封件。
[0014]为了至少部分地克服这些缺陷，期望包含冷却系统的该电力电气装置具有模块化结构，以形成独立的、密封的组件，从而实现电力电气装置的标准化且简化低成本的制造，特别是使待密封的区域减少。

技术实现思路

[0015]因此，本专利技术提出了一种包括集成冷却系统的模块化电气组件，其被配置为构成电力电气装置的一部分。
[0016]更具体而言，本专利技术涉及一种电气组件，尤其适于安装在电动或混合动力车辆上，该电气组件包括：壳体；至少一个电气模块，所述至少一个电气模块具有待冷却的至少一个电气部件；冷却模块，包括至少两个流体孔口，以分别向所述冷却模块供应冷却剂和从所述冷却模块排出冷却剂；至少一个冷却通道，在所述冷却模块中制成，被配置为形成冷却回路部分并在所述流体孔口之间形成流体连接；所述至少一个电气模块附接至所述冷却模块，以确保所述至少一个电气模块的冷却，所述壳体附接至所述冷却模块，以限定自由体积，所述自由体积容纳所述至少一个电气模块，以形成被配置为附接至电气装置的外壳的独立模块。
[0017]根据本专利技术的电气组件具有限制待密封的区域从而降低流体泄漏风险的优点，并具有被配置为附接至电气装置的模块化结构的优点。因此，本专利技术的模块化特征同时影响用于制造、生产和测试电气装置的工业过程。就工业制造和生产而言，本专利技术促进了装置的标准化，并使得可实现并行生产线。在测试方面，本专利技术提供了独立于电气装置的其余部分对根据本专利技术的电气组件进行泄漏测试的选项。因此，从电气装置的工业生产的角度来看，本专利技术提供了相当大的优势。
[0018]有利地，根据本专利技术的电气组件具有电连接器和在冷却模块中制成的通孔，通孔被配置为允许电连接器连接至该电气模块并且连接至电气组件外部的电气模块，电连接器能够提供电气组件和电气装置之间的电连接。
[0019]根据一个实施例，电气模块包括至少一个电力电子模块，其被配置为允许通过该电气组件传输电能。
[0020]根据一个实施例，冷却模块包括第一面、与第一面相对的第二面以及连接冷却模块的所述第一面和所述第二面的侧面，其中电气模块附接至该第一面。
[0021]根据一个实施例，两个流体孔口中的一个被称为第一流体孔口，该第一流体孔口出现在冷却模块的所述第一面或所述侧面上。
[0022]根据一个实施例，两个流体孔口中的一个被称为第二流体孔口，该第二流体孔口出现在冷却模块的所述第二面上。
[0023]根据一个实施例，两个流体孔口中的每一个均包括喷嘴、龙头或裸孔，具有密封装置，能够连接冷却模块的冷却回路部分和电气组件外部的不同冷却回路部分。
[0024]有利地，一种电力电子装置，特别适于安装在电动或混合动力车辆上，包括容纳电
气部件的外壳以及两个根据本专利技术的电气组件，这两个电气组件分别在外壳的一侧附接至所述外壳，使得分别结合到两个电气组件的每一个中的每个冷却模块都具有直接面向外壳的流体孔口，该流体孔口特别出现在与邻近于电气组件的相应电气模块的所述第一面相对的所述第二面上。
[0025]有利地，分别结合到电力电气装置的两个电气组件的每一个中的冷却模块各自具有面向容纳在电力电气装置的外壳中的电气部件的面，两个面中的至少一个面与容纳在所述外壳中的电气部件直接机械接触，以确保通过一个或两个该冷却模块来冷却该电气部件。
[0026]有利地，电力电气装置包括电连接系统，以确保结合到两个电气组件的的每一个中的每个电力电子模块分别与容纳在外壳中的电气部件的电连接。
[0027]根据一个实施例，电力电气装置构成DC/DC转换器、充电器或逆变器。
[0028]本专利技术还涉及一种电力电气装置，特别适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电气组件，特别适于安置在电动或混合动力车辆上，包括：壳体(13)，至少一个电气模块(11)，所述至少一个电气模块(11)具有待冷却的至少一个电气部件，以及冷却模块(12)，包括：至少两个流体孔口(122
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123)，用于分别向所述冷却模块(12)供应冷却剂和从所述冷却模块(12)排出冷却剂，至少一个冷却通道(121)，在所述冷却模块(12)中制成，被配置为形成冷却回路部分，并且流体连接所述流体孔口(122
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123)，所述至少一个电气模块(11)附接至所述冷却模块(12)，以确保所述至少一个电气模块(11)的冷却，所述壳体(13)附接至所述冷却模块(12)以限定自由体积，所述自由体积容纳所述至少一个电气模块(11)以形成被配置为附接至电气装置的外壳(2)的独立模块。2.根据权利要求1所述的电气组件，其特征在于，所述电气组件具有：至少一个电连接器(14)，以及在所述冷却模块(12)中制成的至少一个通孔(124)，所述至少一个通孔(124)被配置为允许所述至少一个电连接器(14)连接至所述电气模块(11)并且连接至所述电气组件(1)外部的电气模块，所述至少一个电连接器(14)能够提供所述电气组件(1)和所述电气装置之间的电连接。3.根据权利要求1和2所述的电气组件，其特征在于，所述至少一个电气模块(11)包括至少一个电力电子模块(11)，所述至少一个电力电子模块(11)被配置为允许通过所述电气组件(1)传递电能。4.根据前述权利要求中任一项所述的电气组件，其特征在于，所述冷却模块(12)包括第一面(12A)、与所述第一面(12A)相对的第二面(12B)以及连接所述第一面(12A)和所述第二面(12B)的侧面(12C)，所述电气模块(11)附接在所述第一面(12A)上。5.根据权利要求4所述的电气组件，其特征在于，所述至少两个流体孔口(122
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123)中的一个被称为第一流体孔口(122)，所述第一流体孔口(122)出现在所述冷却模块(12)的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：法雷奥新能源汽车法国股份公司，
类型：发明
国别省市：