具有错列冷却剂通道的功率模块组件制造技术

本发明专利技术涉及具有错列冷却剂通道的功率模块组件。具体地，提供了一种用于支撑功率模块组件的歧管。所述歧管包括第一歧管部分。所述第一歧管部分的第一表面构造成接收所述第一功率模块，所述第一歧管部分的第二表面限定第一腔，所述第一腔具有热联接到所述第一功率模块的第一基板。所述第二歧管部分的第一表面构造成接收所述第二功率模块，所述第二歧管部分的第二表面限定第二腔，所述第二腔具有热联接到所述第二功率模块的第二基板。所述第一歧管部分的第二表面和所述第二歧管部分的第二表面联接到一起使得所述第一腔和所述第二腔形成冷却剂通道。所述第一腔关于所述第二腔至少部分地错列。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及功率模块组件，更具体地涉及具有冷却剂通道的汽车功率模块 组件。
技术介绍
替代性燃料车辆，例如混合动力车辆和燃料电池车辆，包括通常使用交流(AC)功 率供应装置的电动机和其他部件。然而，这种应用中使用的功率供应装置，例如电池和燃料 电池，仅可提供直流(DC)功率。因此，可使用功率变换器来将DC功率转换为AC功率。现代的汽车功率变换器通常采用包括集成电路的功率模块组件，集成电路具有形 成在其上的多个半导体器件(例如晶体管和二极管)以将DC功率转换为AC功率。由于高 的电流水平，功率模块可产生大量的热。为了确保可靠的性能，功率模块组件通常具有冷却 系统以将热量传送到变换器组件外。汽车变换器组件中使用的常规冷却系统通常包括充当热沉且固定在功率模块组 件的歧管上的基板。来自功率模块的热量通过功率模块被传导到基板，在那里通过冷却剂 将热量从功率模块去除。上述类型的简单热沉冷却系统可能无法实现优化的功率装置冷却。例如，冷却剂 淤塞可降低热量的耗散。通过采用主动冷却系统可减轻这些限制，主动冷却系统采用泵使 冷却剂流体在功率装置上循环或者循环到功率装置上。然而，即使主动冷却系统也在一些 方面受到限制。这种冷却系统倾向于实施起来相对复杂且昂贵。因此，希望具有这样一种汽车功率模块组件，其尺寸紧凑，相比常规系统具有较少 部件，提供对高功率装置的改善的冷却，并且比常规系统成本更低。此外，从后续的详细描 述和所附权利要求并结合附图和前述
和
技术介绍
，本专利技术的其他期望特征和特性 将变得明显。
技术实现思路
根据一个示例性实施例，提供一种用于支撑功率模块组件的歧管，所述功率模块 组件具有包括第一和第二功率模块的多个功率模块。所述歧管包括具有第一表面和第二表 面的第一歧管部分。所述第一歧管部分的第一表面构造成接收所述第一功率模块，所述第 一歧管部分的第二表面限定第一腔，所述第一腔具有热联接到所述第一功率模块的第一基 板。第二歧管部分包括第一表面和第二表面。所述第二歧管部分的第一表面构造成接收所 述第二功率模块，所述第二歧管部分的第二表面限定第二腔，所述第二腔具有热联接到所 述第二功率模块的第二基板。所述第一歧管部分的第二表面和所述第二歧管部分的第二表面联接到一起使得所述第一歧管部分的所述第一腔和所述第二歧管部分的所述第二腔形 成冷却剂通道。所述第一歧管部分的所述第一腔关于所述第二歧管部分的所述第二腔至少 部分地错列。根据另一个示例性实施例，一种功率模块组件包括歧管和固定在所述歧管上的多 个功率模块。所述歧管限定错列冷却剂通道，冷却剂通过所述错列冷却剂通道流动以从所 述多个功率模块去除热量。本专利技术还提供了以下方案1. 一种用于支撑功率模块组件的歧管，所述功率模块组件具有包括第一和第二功 率模块的多个功率模块，所述歧管包括包括第一表面和第二表面的第一歧管部分，所述第一歧管部分的第一表面构造成 接收所述第一功率模块，所述第一歧管部分的第二表面限定第一腔，所述第一腔具有热联 接到所述第一功率模块的第一基板；和包括第一表面和第二表面的第二歧管部分，所述第二歧管部分的第一表面构造成 接收所述第二功率模块，所述第二歧管部分的第二表面限定第二腔，所述第二腔具有热联 接到所述第二功率模块的第二基板，所述第一歧管部分的第二表面和所述第二歧管部分的 第二表面联接到一起使得所述第一歧管部分的所述第一腔和所述第二歧管部分的所述第 二腔形成冷却剂通道，所述第一歧管部分的所述第一腔关于所述第二歧管部分的所述第二 腔至少部分地错列。2.如方案1所述的歧管，其中，所述冷却剂通道构造成引导冷却剂迎着所述第一 歧管部分的所述第一基板以经由所述第一基板从所述第一功率模块去除热量，并且构造成 引导冷却剂迎着所述第二歧管部分的所述第二基板以经由所述第二基板从所述第二功率 模块去除热量。3.如方案1所述的歧管，进一步包括从所述第一基板延伸进入所述第一腔的针 翅。4.如方案1所述的歧管，其中，所述第一歧管部分具有第一和第二侧面，并且其 中，所述第一歧管部分的第二表面在所述第一侧面限定冷却剂入口，所述冷却剂入口构造 成引导所述冷却剂进入所述冷却剂通道。5.如方案4所述的歧管，其中，所述第一歧管部分的第二表面进一步在所述第二 侧面限定冷却剂出口，以引导所述冷却剂排出所述冷却剂通道。6.如方案1所述的歧管，其中，所述多个功率模块进一步包括第三功率模块，并且其中，所述第一歧管部分的第二表面限定第三腔，所述第三腔具有构造成热联接 到所述第三功率模块的第三基板，所述第一歧管的所述第三腔形成所述冷却剂通道的一部 分使得冷却剂被引导从所述第一歧管部分的所述第一腔流向所述第二歧管部分的所述第 二腔，并且流向所述第一歧管部分的所述第三腔。7.如方案6所述的歧管，其中，所述多个功率模块进一步包括第四功率模块，并且其中，所述第二歧管部分的第二表面限定第四腔，所述第四腔具有构造成热联接 到所述第四功率模块的第四基板，所述第四歧管的所述第四腔形成所述冷却剂通道的一部分使得冷却剂被引导从所述第一歧管部分的所述第一腔流向所述第二歧管部分的所述第 二腔，流向所述第一歧管部分的所述第三腔，并且流向所述第二歧管部分的所述第四腔。8.如方案7所述的歧管，其中，所述多个功率模块进一步包括第五功率模块，并且其中，所述第一歧管部分的第二表面限定第五腔，所述第五腔具有构造成热联接 到所述第五功率模块的第五基板，所述第二歧管的所述第五腔形成所述冷却剂通道的一部 分使得冷却剂被引导从所述第一歧管部分的所述第一腔流向所述第二歧管部分的所述第 二腔，流向所述第一歧管部分的所述第三腔，流向所述第二歧管部分的所述第四腔，并且流 向所述第一歧管部分的所述第五腔。9. 一种功率模块组件，包括歧管；和固定在所述歧管上的多个功率模块，所述歧管限定错列冷却剂通道，冷却剂通过 所述错列冷却剂通道流动以从所述多个功率模块去除热量。10.如方案9所述的功率模块组件，其中，所述功率模块包括第一和第二功率模 块，并且其中，所述歧管包括具有内表面和外表面的第一歧管部分，所述第一功率模块固定在所述第一歧管部 分的外表面上，所述第一歧管部分的内表面限定第一腔，所述第一腔具有热联接到所述第 一功率模块的第一基板；和包括第一表面和第二表面的第二歧管部分，所述第二歧管部分的第一表面构造成 接收所述第二功率模块，所述第二歧管部分的第二表面限定第二腔，所述第二腔具有热联 接到所述第二功率模块的第二基板，所述第一歧管部分的第二表面和所述第二歧管部分的 第二表面联接到一起使得所述第一歧管部分的所述第一腔和所述第二歧管部分的所述第 二腔形成所述错列冷却剂通道。11.如方案10所述的功率模块组件，其中，所述第一腔具有第一高度，所述第二腔 具有第二高度，所述第一和第二高度在纵向方向关于彼此完全偏移。12.如方案10所述的功率模块组件，其中，所述错列冷却剂通道构造成引导冷却 剂迎着所述第一歧管部分的所述第一基板以经由所述第一基板从所述第一功率模块去除 热量，并且构造成引导冷却剂迎着所述第二歧管部分的所述第二基板以经由所述第二基板 从所述第二功率模块去除热量。13.如方案10所述的功率模块组件，进一步包括从所述第一基板延伸进入所述第 一腔的针翅。14.如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于支撑功率模块组件的歧管，所述功率模块组件具有包括第一和第二功率模块的多个功率模块，所述歧管包括：包括第一表面和第二表面的第一歧管部分，所述第一歧管部分的第一表面构造成接收所述第一功率模块，所述第一歧管部分的第二表面限定第一腔，所述第一腔具有热联接到所述第一功率模块的第一基板；和包括第一表面和第二表面的第二歧管部分，所述第二歧管部分的第一表面构造成接收所述第二功率模块，所述第二歧管部分的第二表面限定第二腔，所述第二腔具有热联接到所述第二功率模块的第二基板，所述第一歧管部分的第二表面和所述第二歧管部分的第二表面联接到一起使得所述第一歧管部分的所述第一腔和所述第二歧管部分的所述第二腔形成冷却剂通道，所述第一歧管部分的所述第一腔关于所述第二歧管部分的所述第二腔至少部分地错列。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：NH赫伦，BS曼，MD科里奇，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]