DE102008041892A1 - Kühlsystem mit einem Elektronikmodul - Google Patents

Kühlsystem mit einem Elektronikmodul Download PDF

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
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Abstract

Ein Elektronikmodul zum Steuern eines Kühlsystems umfasst einen Kühlkörper, einen Kühlmittelkanal zum Aufnehmen eines Kühlmittels, ein erstes leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern eines Lüftermotors und ein zweites leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern eines Wegeventils. Das erste leistungselektronische Bauteil und das zweite leistungselektronische Bauteil sind thermisch mit dem Kühlkörper verbunden. Der Kühlmittelkanal ist ebenfalls thermisch mit dem Kühlkörper verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul zum Steuern eines Kühlsystems sowie ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine.
  • Stand der Technik
  • Kühlsysteme, beispielsweise zur Kühlung von Brennkraftmaschinen, dienen dazu, Wärme abzuführen. Flüssigkeitskühlsysteme verwenden ein flüssiges Kühlmedium zur Wärmeabfuhr. Bekannte Flüssigkeitskühlsysteme weisen einen Kühlmittelkreislauf auf, in dem das flüssige Kühlmittel zirkuliert. An der Wärmequelle, beispielsweise der Brennkraftmaschine, wird Wärme auf das Kühlmittel übertragen. An einem als Kühler bezeichneten Wärmetauscher gibt das Kühlmittel die aufgenommene Wärme an die Umgebungsluft ab. Dies kann dadurch unterstützt werden, dass mit einem als Lüfter bezeichneten Ventilator ein auf den Kühler gerichteter Luftstrom erzeugt wird. Die Zirkulation des Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf wird durch eine Kühlmittelpumpe aufrecht erhalten, die mechanisch durch die Brennkraftmaschine oder elektrisch durch einen Pumpenmotor angetrieben wird. Zusätzlich kann ein Ventil vorgesehen sein, um einen den Kühler umfassenden Teil des Kühlmittelkreislaufs zu überbrücken. Weiter kann der Kühlmittelkreislauf einen Heizungswärmeübertrager aufweisen, an dem Wärme vom Kühlmittel auf Luft übertragen wird, die zur Beheizung eines Innenraums eines Kraftfahrzeuges dient.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Elektronikmodul zum Steuern eines Kühlsystems bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Elektronikmodul gemäß Anspruch 1 gelöst. Wei ter ist es Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein Kühlsystem gemäß Anspruch 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßes Elektronikmodul zum Steuern eines Kühlsystems weist einen Kühlkörper, einen Kühlmittelkanal zum Aufnehmen eines Kühlmittels, ein erstes leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern eines Lüftermotors und ein zweites leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern eines Wegeventils auf. Dabei sind das erste leistungselektronische Bauteil und das zweite leistungselektronische Bauteil mit dem Kühlkörper thermisch verbunden. Außerdem ist der Kühlmittelkanal mit dem Kühlkörper thermisch verbunden. Vorteilhafterweise können dadurch alle leistungselektronischen Bauteile zu einem Elektronikmodul zusammengefasst werden. Die Kühlung der leistungselektronischen Bauteile mittels Kühlkörper und Kühlmittel ermöglicht eine effektive Wärmeabfuhr.
  • Bevorzugt weist der Kühlmittelkanal einen ersten Kühlmittelanschluss und einen zweiten Kühlmittelanschluss auf, wobei das Kühlmittel über den ersten Kühlmittelanschluss durch den Kühlmittelkanal zum zweiten Kühlmittelanschluss leitbar ist. Dadurch wird eine gute Wärmeabfuhr vom Kühlkörper gewährleistet.
  • In einer Weiterbildung weist das Elektronikmodul ein drittes leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern einer Kühlmittelpumpe auf, wobei das dritte leistungselektronische Bauteil thermisch mit dem Kühlkörper verbunden ist. Vorteilhafterweise wird dadurch auch die zur Ansteuerung der Kühlmittelpumpe notwendige Elektronik im Elektronikmodul integriert.
  • In einer zusätzlichen Weiterbildung weist das Elektronikmodul ein Steuergerät auf, das zum Ansteuern mindestens eines leistungselektronischen Bauteils ausgebildet ist. Vorteilhafter weise kann dadurch auch das Steuergerät in die Kühlung einbezogen werden.
  • In einer zusätzlichen Weiterbildung weist das Elektronikmodul einen Taktregler zum Erzeugen einer pulsweitenmodulierten Spannung auf, der zum Ansteuern mindestens eines leistungselektronischen Bauteils ausgebildet ist.
  • In einer alternativen Ausführungsform weist das Elektronikmodul eine Elektronikschaltung zum Kommutieren des Lüftermotors auf. Dies gestattet es, einen elektronisch kommutierten Lüftermotor zu verwenden.
  • Eine zusätzliche Weiterbildung des elektronischen Moduls sieht vor, dass mindestens ein leistungselektronisches Bauteil über eine Wärmeleitfolie thermisch mit dem Kühlkörper verbunden ist. Dies erlaubt es vorteilhafterweise, die einzelnen leistungselektronischen Bauteile auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen zu halten.
  • Ein erfindungsgemäßes Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine weist einen Wärmetauscher, einen Lüfter mit einem Lüftermotor und ein Elektronikmodul auf. Dabei ist der Lüfter dazu ausgebildet, einen auf den Wärmetauscher gerichteten Luftstrom zu erzeugen. Das Elektronikmodul weist dabei einen Kühlkörper, einen Kühlmittelkanal zum Aufnehmen eines Kühlmittels und ein erstes leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern des Lüftermotors auf. Das erste leistungselektronische Bauteil ist thermisch mit dem Kühlkörper verbunden. Der Kühlmittelkanal wiederum ist thermisch mit dem Kühlkörper verbunden. Das Kühlsystem weist einen Kühlmittelkreislauf auf, der derart ausgebildet ist, dass das Kühlmittel vom Wärmetauscher zum Kühlmittelkanal des Elektronikmoduls, vom Kühlmittelkanal des Elektronikmoduls zu einer Brennkraftmaschine und von der Brennkraftmaschine zum Wärmetauscher leitbar ist.
  • In einer Weiterbildung des Kühlsystems ist im Kühlmittelkreislauf zwischen der Brennkraftmaschine und dem Wärmetauscher ein Wegeventil angeordnet. Dabei weist das Elektronikmodul ein zweites leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern des Wegeventils auf. Das zweite leistungselektronische Bauteil ist thermisch mit dem Kühlkörper verbunden. Das Kühlsystem weist eine weitere Kühlmittelleitung auf, die einen den Wärmetauscher umfassenden Abschnitt des Kühlmittelkreislaufs überbrückt. Ein Eingang des Wegeventils ist mit einem brennkraftmaschinenseitigem Teil des Kühlmittelkreislaufs verbunden, ein erster Ausgang des Wegeventils ist mit einem wärmetauscherseitigen Teil des Kühlmittelkreislaufs verbunden und ein zweiter Ausgang des Wegeventils ist mit der weiteren Kühlmittelleitung verbunden. Vorteilhafterweise wird es dadurch ermöglicht, das Kühlmittel lediglich bei Bedarf mittels des Wärmetauschers zu kühlen.
  • Eine zusätzliche Weiterbildung des Kühlsystems sieht vor, dass im Kühlmittelkreislauf zwischen dem Kühlmittelkanal des Elektronikmoduls und der Brennkraftmaschine eine Kühlmittelpumpe angeordnet ist, wobei das Elektronikmodul ein drittes leistungselektronisches Bauteil zum Ansteuern der Kühlmittelpumpe aufweist und das dritte leistungselektronische Bauteil thermisch mit dem Kühlkörper verbunden ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlsystems;
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Elektronikmoduls zum Ansteuern eines Kühlsystems;
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kühlsystems 100. Das Kühlsystem 100 kann zur Kühlung einer Brennkraftma schine oder einer anderen wärmeerzeugenden Komponente dienen. Das Kühlsystem 100 weist einen Kühlmittelkreislauf 160 auf, in dem ein Kühlmittel 180 zirkulieren kann. Das Kühlmittel 180 kann ein flüssiges Kühlmittel, beispielsweise Wasser sein. Das Kühlmittel 180 kann auch beispielsweise ein Gemisch aus destilliertem Wasser und einem Frostschutzmittel sein. Bevorzugt weist das Kühlmittel 180 eine hohe Wärmekapazität, einen hohen Siedepunkt und einen niedrigen Gefrierpunkt auf. Das Kühlmittel 180 im Kühlmittelkreislauf 160 kann unter einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck stehen.
  • Das Kühlsystem 100 dient zur Kühlung einer wärmeerzeugenden Komponente, beispielsweise zur Kühlung einer Brennkraftmaschine 140, die in den Kühlmittelkreislauf 160 integriert ist. Zur Kühlung der Brennkraftmaschine 140 strömt das Kühlmittel 180 durch die Brennkraftmaschine 140 oder an einer Oberfläche der Brennkraftmaschine 140 entlang. Von der Brennkraftmaschine 140 strömt das Kühlmittel 180 im Kühlmittelkreislauf 160 in einer Fließrichtung 165 zu einem Eingang 151 eines Ventils. Das Ventil kann ein Thermostatventil oder, wie in 1 dargestellt, ein elektrisch betriebenes Wegeventil 150 sein. Von einem ersten Ausgang 152 des Wegeventils 150 strömt das Kühlmittel 180 weiter zu einem Wärmetauscher 110. Der Wärmetauscher 110 wird auch als Kühler bezeichnet und ist im Fall eines Kühlsystems einer Brennkraftmaschine typischerweise hinter einem Kühlergrill eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Der Wärmetauscher 110 weist eine große Oberfläche auf, die dazu dient, Wärme vom Kühlmittel 180 auf die den Wärmetauscher 110 umgebende Luft zu übertragen. Diese Wärmeübertragung kann durch einen als Ventilator ausgebildeten Lüfter 120 unterstützt werden, der einen auf den Wärmetauscher 110 gerichteten Luftstrom erzeugt. Der Lüfter 120 wird dabei durch einen Lüftermotor 125 angetrieben. Der Lüftermotor 125 kann ein Motor mit regelbarer Drehgeschwindigkeit sein. Die Drehgeschwindigkeit des Lüftermotors 125 kann beispielsweise über ein Tastverhältnis, eine Klemmenspannung oder mittels einer elektronischen Kommutierung geregelt werden.
  • Vom Wärmetauscher 110 strömt das Kühlmittel 180 im Kühlmittelkreislauf 160 weiter zu einem ersten Kühlmittelanschluss 231 eines Elektronikmoduls 200. Von einem zweiten Kühlmittelanschluss 232 des Elektronikmoduls 200 strömt das Kühlmittel 180 im Kühlmittelkreislauf 160 zu einer Kühlmittelpumpe 130, die die Zirkulation des Kühlmittels 180 im Kühlmittelkreislauf 160 aufrechterhält. Von der Kühlmittelpumpe 130 gelangt das Kühlmittel 180 im Kühlmittelkreislauf 160 zurück zur Brennkraftmaschine 140, wodurch der Kühlmittelkreislauf 160 geschlossen ist. Die Kühlmittelpumpe 130 kann eine mechanisch angetriebene Pumpe sein. In diesem Fall kann die Kühlmittelpumpe 130 beispielsweise über einen Riementrieb an die Brennkraftmaschine 140 gekoppelt sein. Bei der Kühlmittelpumpe 130 kann es sich jedoch auch, wie in 1 dargestellt, um eine elektrisch mittels eines Pumpenmotors 135 betriebene Pumpe handeln.
  • Das Kühlsystem 100 weist außerdem eine weitere Kühlmittelleitung 170 auf. Ein erstes Ende der weiteren Kühlmittelleitung 170 ist mit einem zweiten Ausgang 153 des Wegeventils 150 verbunden. Ein zweites Ende der weiteren Kühlmittelleitung 170 ist mit einem zwischen dem Wärmetauscher 110 und der Kühlmittelpumpe 130 angeordneten Verzweigungspunkt 175 des Kühlmittelkreislaufs 160 verbunden. Die weitere Kühlmittelleitung 170 überbrückt damit einen Abschnitt 115 des Kühlmittelkreislaufs 160. Der Abschnitt 115 des Kühlmittelkreislaufs 160 beinhaltet den Wärmetauscher 110. Der Abschnitt 115 des Kühlmittelkreislaufs 160 kann außerdem das Elektronikmodul 200 umfassen. Dann befindet sich der Verzweigungspunkt 175 zwischen dem Elektronikmodul 200 und der Kühlmittelpumpe 130. Dies ist im in 1 dargestellten Beispiel der Fall. Der Verzweigungspunkt 175 kann im Kühlmittelkreislauf 160 aber auch zwischen dem Wärmetauscher 110 und dem Elektronikmodul 200 angeordnet sein. Dann umfasst der Abschnitt 115 lediglich den Wärmetauscher 110. Das Wegeventil 150 kann den Eingang 151 entweder mit dem ersten Ausgang 152 oder mit dem zweiten Ausgang 153 des Wegeventils 150 verbinden. Im ersten Fall strömt das Kühlmittel 180 durch den Abschnitt 115 des Kühlmittelkreislaufs 160. Im zweiten Fall strömt das Kühlmittel 180 durch die weitere Kühlmittelleitung 170.
  • Die Kühlmittelpumpe 130, der Lüfter 120, der Lüftermotor 125, das Wegeventil 150 und das Elektronikmodul 200 können in einem gemeinsamen Gehäuse integriert werden. Alternativ kann die weitere Kühlmittelleitung 170 als ein Kanal in einem Bauteil ausgebildet sein, das einige oder alle der genannten Komponenten trägt.
  • Das Elektronikmodul 200 ist über eine Lüftersteuerleitung 126 mit dem Lüftermotor 125 verbunden. Über die Lüftersteuerleitung 126 kann das Elektronikmodul 200 den Lüftermotor 125 ein- und ausschalten und die Drehgeschwindigkeit des Lüftermotors 125 regeln. Das Elektronikmodul 200 ist weiter über eine Pumpensteuerleitung 136 mit dem Pumpenmotor 135 verbunden. Über die Pumpensteuerleitung 136 kann das Elektronikmodul 200 den Pumpenmotor 135 mit elektrischer Energie versorgen. Das Elektronikmodul 200 ist weiter über eine Ventilsteuerleitung 156 mit dem Wegeventil 150 verbunden. Über die Ventilsteuerleitung 156 kann das Elektronikmodul 200 das Wegeventil 150 zwischen dem Zustand, in dem der Eingang 151 des Wegeventils 150 mit dem ersten Ausgang 152 verbunden ist, und dem Zustand, in dem der Eingang 151 mit dem zweiten Ausgang 153 des Wegeventils 150 verbunden ist, umschalten.
  • Das Elektronikmodul 200 kann dazu ausgebildet sein, das Wegeventil 150 und den Lüftermotor 125 in Abhängigkeit einer Temperatur der Brennkraftmaschine 140 und/oder des Kühlmittels 180 anzusteuern. Zu diesem Zweck kann das Elektronikmodul 200 mit nicht dargestellten Sensoren zur Detektion der Temperatur der Brennkraftmaschine 140 und/oder des Kühlmittels 180 verbunden sein. In dieser Ausführungsform schaltet das Elektronikmodul 200 das Wegeventil 150 unterhalb einer ersten vorgegebenen Grenztemperatur derart, dass das Kühlmittel 180 durch die weitere Kühlmittelleitung 170 strömt. In diesem Zustand wird das Kühlmittel 180 durch die Brennkraftmaschine 140 sukzessive bis zur ersten Grenztemperatur erwärmt. Oberhalb der ersten Grenztemperatur schaltet das Elektronikmodul 200 das Wegeventil 150 so um, dass das Kühlmittel 180 nun durch den Abschnitt 115 des Kühlmittelkreislaufs 160 strömt. In diesem Zustand wird das Kühlmittel 180 durch den Wärmetauscher 110 gekühlt. Bei einer weiteren Zunahme der Temperatur schaltet das Elektronikmodul 200 den Lüftermotor 125 ein, um mittels des Lüfters 120 die Kühlung des Kühlmittels 180 durch den Wärmetauscher 110 zu verstärken. Bei weiter zunehmender Temperatur erhöht das Elektronikmodul schrittweise die Drehgeschwindigkeit des Lüftermotors 125, um die Kühlleistung weiter zu steigern.
  • Der Kühlmittelkreislauf 160 kann außerdem mit einem nicht dargestellten weiteren Wärmetauscher verbunden sein, mittels dem Wärme vom Kühlmittel 180 auf zur Beheizung eines Innenraums eines Kraftfahrzeugs vorgesehene Luft übertragen wird.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung des Elektronikmoduls 200. Das Elektronikmodul 200 weist einen Kühlkörper 210 auf. Der Kühlkörper 210 kann beispielsweise aus Metall bestehen. Der Kühlkörper 210 steht über eine Wärmeleitfolie 220 in thermischem Kontakt mit einem ersten leistungselektronischen Bauteil 260, das zur Ansteuerung des Lüftermotors 125 dient. Zu diesem Zweck ist das erste leistungselektronische Bauteil 260 mit der Lüftersteuerleitung 126 verbunden. Das Elektronikmodul 200 kann außerdem einen Taktregler 250 aufweisen, der ebenfalls über die Wärmeleitfolie 220 mit dem Kühlkörper 210 in thermischem Kontakt steht und zur Regelung der Drehgeschwindigkeit des Lüftermotors 125 dient. Zu diesem Zweck ist der Taktregler 250 mit dem ersten leistungselektronischen Bauteil 260 verbunden. Der Taktregler 250 kann beispielsweise ein pulsweitenmoduliertes Signal mit variablem Tastverhältnis erzeugen. Falls es sich bei dem Lüftermotor 125 um einen elektronisch kommutierten Motor handelt, kann statt dem Taktregler 250 eine Elektronik 255 zur Erzeugung eines Kommutie rungssignals vorhanden sein. Das Elektronikmodul 200 kann weiter ein Steuergerät 240 aufweisen, das ebenfalls über die Wärmeleitfolie 220 thermisch mit dem Kühlkörper 210 in Kontakt steht und zur Steuerung des ersten leistungselektronischen Bauteils 260 bzw. des Taktreglers 250 oder der Elektronik 255 dient. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 240 mit dem Taktregler 250, der Elektronik 255 oder dem ersten leistungselektronischen Bauteil 260 verbunden. Das Steuergerät 240 kann außerdem nicht dargestellte Eingänge aufweisen, die mit Sensoren beispielsweise zur Ermittlung der Temperatur des Kühlmittels 180 oder der Brennkraftmaschine 140 verbunden sind.
  • Das Elektronikmodul 200 kann weiter ein zweites leistungselektronisches Bauteil 270 aufweisen, dass ebenfalls über die Wärmeleitfolie 220 in thermischem Kontakt mit dem Kühlkörper 210 steht und zur Ansteuerung des Wegeventils 150 dient. Zu diesem Zweck ist das zweite leistungselektronische Bauteil 270 mit dem Steuergerät 240 und der Ventilsteuerleitung 156 verbunden. Falls das Kühlsystem 100 kein elektrisch betätigtes Wegeventil 150 aufweist, so kann das zweite leistungselektronische Bauteil 270 entfallen.
  • Das Elektronikmodul 200 kann außerdem ein drittes leistungselektronisches Bauteil 280 aufweisen, das ebenfalls über die Wärmeleitfolie 220 in thermischem Kontakt mit dem Kühlkörper 210 steht und zur Ansteuerung des Pumpenmotors 135 dient. Zu diesem Zweck ist das dritte leistungselektronische Bauteil 280 mit dem Steuergerät 240 und der Pumpensteuerleitung 136 verbunden. Falls das Kühlsystem 100 keine elektrisch angetriebene Kühlmittelpumpe 130 aufweist, so kann das dritte leistungselektronische Bauteil 280 entfallen.
  • Die ersten, zweiten und dritten leistungselektronischen Bauteile 260, 270, 280 können beispielsweise Leistungshalbleiter, Elkos oder Drosseln sein. Falls die ersten, zweiten und dritten leistungselektronischen Bauteile 260, 270, 280, das Steuergerät 240 und der Taktregler 250 bzw. die Elektronik 255 sich auf einem gemeinsamen elektrischen Potential befinden, so kann die elektrisch isolierende Wärmeleitfolie 220 entfallen. In diesem Fall stehen die genannten elektronischen Bauteile in direktem Kontakt mit dem Kühlkörper 210.
  • Die leistungselektronischen Bauteile 260, 270, 280, das Steuergerät 240 und der Taktregler 250 bzw. die Elektronik 255 erzeugen Abwärme, die mittels des Kühlkörpers 210 abgeführt werden kann. Eine Abgabe der Wärme durch den Kühlkörper 210 an eine den Kühlkörper 210 umgebende Umgebungsluft ist hierfür unter Umständen nicht ausreichend. Deshalb weist das Elektronikmodul 200 einen Kühlmittelkanal 230 auf, der durch eine oder mehrere Dichtungen 233 gegenüber dem die elektronischen Bauteile 240, 250, 255, 260, 270, 280 enthaltenen Teil des Elektronikmoduls 200 abgedichtet ist. Die Dichtungen 233 können auch so angeordnet werden, dass die elektronischen Bauteile auch bei einem Versagen der Dichtungen 233 nicht mit dem Kühlmittel 180 in Kontakt kommen. Beispielsweise können die elektronischen Bauteile in einem ersten Raum angeordnet sein, der mittels erster Dichtungen zwischen einem ersten Deckel und dem Kühlkörper 210 gebildet wird. Der Kühlmittelkanal 230 kann dann durch einen zweiten Raum gebildet werden, der mittels zweiter Dichtungen zwischen einem zweiten Deckel und dem Kühlkörper 210 gebildet wird.
  • Der Kühlmittelkanal 230 ist mit dem ersten Kühlmittelanschluss 231 und dem zweiten Kühlmittelanschluss 233 des Elektronikmoduls 200 verbunden. Durch den ersten Kühlmittelanschluss 231 und den zweiten Kühlmittelanschluss 232 kann das Kühlmittel 180 durch den Kühlmittelkanal 230 strömen. In anderen Ausführungsformen weist der Kühlmittelkanal 230 nur einen Kühlmittelanschluss oder mehr als zwei Kühlmittelanschlüsse auf. Der Kühlmittelkanal 230 ist derart ausgebildet, dass das durch den Kühlmittelkanal 230 strömende Kühlmittel 180 guten thermischen Kontakt mit dem Kühlkörper 210 aufweist. Zu diesem Zweck kann das Kühlmittel 180 im Kühlmittel kanal 230 beispielsweise eine Seite des Kühlkörpers 210 umströmen. Bevorzugt weist die vom Kühlmittel 180 umströmte Seite des Kühlkörpers 210 eine große Oberfläche auf. Alternativ kann der Kühlmittelkanal 230 auch als Bohrung durch den Kühlkörper 210 ausgeführt sein. Der Kühlmittelkanal 230 kann auch auf andere Weise thermisch an den Kühlkörper 210 angekoppelt sein. Das Elektronikmodul 200 kann auch mehr als einen Kühlmittelkanal 230 aufweisen. Der Kühlmittelkanal 230 kann auch lediglich von einem zum Hauptstrom des Kühlmittelkreislaufs 160 parallel angeordneten Nebenstrom des Kühlmittelkreislaufs 160 durchflossen sein. Die reduziert den Durchflusswiderstand des Kühlmittelkreislaufs 160 und vereinfacht den Aufbau des Kühlmittelkanals 230, da dieser nur für einen geringeren Volumenstrom ausgelegt werden muss.

Claims (10)

  1. Elektronikmodul (200) zum Steuern eines Kühlsystems (100), dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (200) einen Kühlkörper (210), einen Kühlmittelkanal (230) zum Aufnehmen eines Kühlmittels (180), ein erstes leistungselektronisches Bauteil (260) zum Ansteuern eines Lüftermotors (125) und ein zweites leistungselektronisches Bauteil (270) zum Ansteuern eines Wegeventils (150) aufweist, wobei das erste leistungselektronische Bauteil (260) und das zweite leistungselektronische Bauteil (270) mit dem Kühlkörper (210) thermisch verbunden sind und der Kühlmittelkanal (230) mit dem Kühlkörper (210) thermisch verbunden ist.
  2. Elektronikmodul (200) nach Anspruch 1, wobei der Kühlmittelkanal (230) einen ersten Kühlmittelanschluss (231) und einen zweiten Kühlmittelanschluss (232) aufweist, wobei das Kühlmittel (180) über den ersten Kühlmittelanschluss (231) durch den Kühlmittelkanal (230) zum zweiten Kühlmittelanschluss (232) leitbar ist.
  3. Elektronikmodul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elektronikmodul (200) ein drittes leistungselektronisches Bauteil (280) zum Ansteuern einer Kühlmittelpumpe (130) aufweist, wobei das dritte leistungselektronische Bauteil (280) thermisch mit dem Kühlkörper (210) verbunden ist.
  4. Elektronikmodul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elektronikmodul (200) ein Steuergerät (240) aufweist, das zum Ansteuern mindestens eines leistungselektronischen Bauteils (260, 270, 280) ausgebildet ist.
  5. Elektronikmodul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Elektronikmodul (200) einen Taktregler (250) zum Erzeugen einer pulsweitenmodulierten Spannung aufweist, der zum Ansteuern mindestens eines leistungselektronischen Bauteils (260, 270, 280) ausgebildet ist.
  6. Elektronikmodul (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Elektronikmodul (200) eine Elektronikschaltung (265) zum Kommutieren des Lüftermotors (125) aufweist.
  7. Elektronikmodul (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein leistungselektronisches Bauteil (260, 270, 280) über eine Wärmeleitfolie (220) thermisch mit dem Kühlkörper (210) verbunden ist.
  8. Kühlsystems (100) für eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (100) einen Wärmetauscher (110), einen Lüfter (120) mit einem Lüftermotor (125) und ein Elektronikmodul (200) aufweist, wobei der Lüfter (120) dazu ausgebildet ist, einen auf den Wärmetauscher (110) gerichteten Luftstrom zu erzeugen, wobei das Elektronikmodul (200) einen Kühlkörper (210), einen Kühlmittelkanal (230) zum Aufnehmen eines Kühlmittels (180) und ein erstes leistungselektronisches Bauteil (260) zum Ansteuern des Lüftermotors (125) aufweist, wobei das erste leistungselektronische Bauteil (260) mit dem Kühlkörper (210) thermisch verbunden ist und der Kühlmittelkanal (230) mit dem Kühlkörper (210) thermisch verbunden ist, wobei das Kühlsystem (100) einen Kühlmittelkreislauf (160) aufweist, der derart ausgebildet ist, dass das Kühlmittel (180) vom Wärmetauscher (110) zum Kühlmittelkanal (230) des Elektronikmoduls (200), vom Kühlmittelkanal (230) des Elektronikmoduls (200) zu einer Brennkraftmaschine (140) und von der Brennkraftmaschine (140) zum Wärmetauscher (110) leitbar ist.
  9. Kühlsystem (100) nach Anspruch 8, wobei im Kühlmittelkreislauf (160) zwischen der Brennkraftmaschine (140) und dem Wärmetauscher (110) ein Wegeventil (150) angeordnet ist, wobei das Elektronikmodul (200) ein zweites leistungselektronisches Bauteil (270) zum Ansteuern des Wegeventils (150) aufweist, wobei das zweite leistungselektronische Bauteil (270) mit dem Kühlkörper (210) thermisch verbunden ist, wobei das Kühlsystem (100) eine weitere Kühlmittelleitung (170) aufweist, die einen den Wärmetauscher (110) umfassenden Abschnitt (115) des Kühlmittelkreislaufs (160) überbrückt, wobei ein Eingang (151) des Wegeventils (150) mit einem brennkraftmaschinenseitigen Teil des Kühlmittelkreislaufs (160) verbunden ist, wobei ein erster Ausgang (152) des Wegeventils (150) mit einem wärmetauscherseitigen Teil des Kühlmittelkreislaufs (160) verbunden ist, wobei ein zweiter Ausgang (153) des Wegeventils (150) mit der weiteren Kühlmittelleitung (170) verbunden ist.
  10. Kühlsystem (100) nach einem der Anspruch 8 oder 9, wobei im Kühlmittelkreislauf (160) zwischen dem Kühlmittelkanal (230) des Elektronikmoduls (200) und der Brennkraftmaschine (140) eine Kühlmittelpumpe (130) angeordnet ist, wobei das Elektronikmodul (200) ein drittes leistungselektronisches Bauteil (280) zum Ansteuern der Kühlmittelpumpe (130) aufweist, wobei das dritte leistungselektronische Bauteil (280) thermisch mit dem Kühlkörper (210) verbunden ist.
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US20180064002A1 (en) * 2015-01-14 2018-03-01 Uchicago Argonne, Llc System for cooling hybrid vehicle electronics, method for cooling hybrid vehicle electronics
CN110610909A (zh) * 2018-06-14 2019-12-24 大众汽车有限公司 具有改善的冷却功率的电子构件和具有电子构件的机动车

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