DE102013205014B4

DE102013205014B4 - Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV)

Info

Publication number: DE102013205014B4
Application number: DE102013205014.3A
Authority: DE
Inventors: Nadir Sharaf; Dilip Daftuar; George Kaminski; Venkat Yalamanchili; Richard J. Hampo
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2022-11-10
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: CN103427599A; US8971038B2; CN103427599B; DE102013205014A1; US20130312931A1

Abstract

Kühlplatte (10) zum Einsatz bei elektronischen Komponenten in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug, wobei die Kühlplatte (10) umfasst:einen Hauptabschnitt (12), der eine Vielzahl erhabener Strukturen (14) an seiner Oberfläche aufweist, wobei die erhabenen Strukturen zum Anbringen des Hauptabschnitts (12) an einer Leiterplatte (16) eingerichtet sind, an der eine Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) angebracht sind, die erhabenen Strukturen (14) des Weiteren so eingerichtet sind, dass sie die Leiterplatte (16) in einer beabstandeten Beziehung zu dem Hauptabschnitt (12) halten, um Luftstrom zwischen der Leiterplatte (16) und dem Hauptabschnitt (12) zu ermöglichen und durch die Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) erzeugte Wärme abzuleiten; undeinen Vorsprung (28), der sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts (12) aus erstreckt, wobei der Vorsprung (28) so eingerichtet ist, dass er mit einer der an der Leiterplatte (16) angebrachten Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) in Kontakt kommt, um die durch die elektronische Komponente (18, 20, 22, 24) erzeugte Wärme abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (28) eine Vertiefung mit einem Boden (30) und einer Vielzahl von Wänden (32) bildet, die Vertiefung so eingerichtet ist, dass sie einen Transformator (20) aufnimmt, der eine untere Fläche sowie eine Vielzahl seitlicher Flächen hat, der Boden (30) der Vertiefung so eingerichtet ist, dass er mit der unteren Fläche des Transformators (20) in Kontakt kommt, und die Wände (32) der Vertiefung so eingerichtet sind, dass sie mit der Vielzahl seitlicher Flächen des Transformators (20) in Kontakt kommen, um durch den Transformator (20) erzeugte Wärme abzuleiten.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV).
Hintergrund
Kraftfahrzeuge, die von einem Elektromotor oder einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor angetrieben werden, werden normalerweise als Elektrofahrzeuge (EV) bzw. Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) bezeichnet. Diese Fahrzeuge enthalten, wie in der Technik bekannt ist, Batterien zum Zuführen von Strom zu ihren Elektromotoren.
Elektro- und Hybrid-Elektrofahrzeuge ermöglichen üblicherweise das Laden dieser Batterien unter Verwendung einer Schnittstelle, die so eingerichtet ist, dass sie Strom von einer 120-Volt- oder 240-Volt-Wechselstrom-Netzleitung zur Speicherung durch die Fahrzeugbatterien gleichrichtet. Elektrofahrzeuge und Hybrid-Elektrofahrzeuge enthalten des Weiteren einen Wechselrichter, der dazu dient, die durch die Fahrzeugbatterien bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Einsatz beim Antreiben des Elektromotors bzw. der Elektromotoren des Fahrzeugs umzuwandeln. Ein derartiger Wechselrichter kann Schaltmodule und einen Zwischenspeicherkondensator bzw. DC-Link-Kondensator (DC link capacitor) umfassen.
Des Weiteren können Elektro- und Hybrid-Elektrofahrzeuge auch ein Hilfs-Strom-Modul enthalten. Ein derartiges Strom-Modul kann eine Anzahl elektronischer Komponenten umfassen, die Transformatoren, Kondensatoren, Sammelschienen, Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistoren, sogenannte MOSFETs, und andere Komponenten einschließen.
Die Komponenten eines derartigen Hilfs-Strom-Moduls erzeugen aufgrund ihrer Funktionen Wärme. Die aufgrund dieser Funktionen erzeugte Wärme sollte abgeleitet werden, damit das Strom-Modul weiter effizient arbeiten kann. Diese durch die Funktion der Komponenten von Strom-Modulen erzeugte Wärme kann unter Verwendung einer Kühlplatte abgeleitet werden, die als Teil des Moduls vorhanden ist.
Ein diesbezüglich beispielhafter Stromwandler zum Einsatz in Elektro- oder Hybrid-Elektrofahrzeugen ist in US 7 974 101 B2 dargestellt. Beispielhafte Wärmeableitvorrichtungen sowie verschiedene Strukturen derselben sind in US 7 864 506 B2 , US 6 529 394 B1 , US 6 466 441 B1 , US 6 031 751 A , US 2010 / 0 081 191 A1 sowie US 2010 / 0 078 807 A1 dargestellt.
Die DE 34 16 348 A1 offenbart eine Kompaktbaugruppe, bei welcher eine Leiterplatte mit einem Kühikörper verbunden ist. Die JP 2007 – 6 635 A offenbart eine Stromversorgungsvorrichtung. In der DE 10 2010 032 297 A1 ist eine Anordnung und ein Energiespeicher mit einer Anordnung zum Temperieren, insbesondere Kühlen, von wärmeerzeugenden Bauelementen offenbart.
Aufgrund der Wärme, die durch die Funktion von in Elektrofahrzeugen oder Hybrid-Elektrofahrzeugen eingesetzten Hilfs-Strom-Modulen erzeugt wird, besteht jedoch ein Bedarf an zusätzlicher Wärmeableitung über das Maß hinaus, das Standard-Kühlplatten ermöglichen, die derzeit in einem Hilfs-Strom-Modul von Elektrofahrzeugen oder Hybrid-Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Eine derartige Kühlplatte würde Vorsprünge enthalten, die so eingerichtet sind, dass sie mit einer oder mehreren elektronischen Komponente/n des Hilfs-Strom-Moduls in Kontakt kommen, um zusätzliche Ableitung der durch Funktion dieses Strom-Moduls erzeugten Wärme zu ermöglichen.
Zusammenfassung
Gemäß einer hier offenbarten Ausführungsform wird eine Kühlplatte zum Einsatz bei elektronischen Komponenten in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) geschaffen. Die Kühlplatte umfasst einen Hauptabschnitt, der eine Vielzahl erhabener Strukturen an seiner Oberfläche aufweist. Die erhabenen Strukturen sind zum Anbringen des Hauptabschnitts an einer Leiterplatte eingerichtet, an der eine Vielzahl elektronischer Komponenten angebracht sind. Die erhabenen Strukturen sind des Weiteren so eingerichtet, dass sie die Leiterplatte in einer beabstandeten Beziehung zu dem Hauptabschnitt halten, um Luftstrom zwischen der Leiterplatte und dem Hauptstrom zu ermöglichen und so durch die Vielzahl elektronischer Komponenten erzeugte Wärme abzuleiten.
Die Kühlplatte umfasst des Weiteren einen Vorsprung, der sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts aus erstreckt. Der Vorsprung ist so eingerichtet, dass er mit einer der an der Leiterplatte angebrachten Vielzahl elektronischer Komponenten in Kontakt kommt, um durch die elektronische Komponente erzeugte Wärme abzuleiten.
Gemäß einer weiteren hier offenbarten Ausführungsform wird eine Wärmesenke zum Einsatz bei elektronischen Komponenten in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) geschaffen. Die Wärmesenke umfasst einen Hauptabschnitt, der eine Vielzahl erhabener Strukturen an seiner Oberfläche aufweist. Die erhabenen Strukturen sind zum Anbringen des Hauptabschnitts an einer Leiterplatte eingerichtet, an der eine Vielzahl elektronischer Komponenten angebracht sind. Die erhabenen Strukturen sind des Weiteren so eingerichtet, dass sie die Leiterplatte in einer beabstandeten Beziehung zu dem Hauptabschnitt halten, um Luftstrom zwischen der Leiterplatte und dem Hauptabschnitt zu ermöglichen und so durch die Vielzahl elektronischer Komponenten erzeugte Wärme abzuleiten.
In dieser Ausführungsform umfasst die Wärmesenke des Weiteren eine Vielzahl von Vorsprüngen, die sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts aus erstrecken. Die Vielzahl von Vorsprüngen sind so eingerichtet, dass sie mit der Vielzahl an der Leiterplatte angebrachter elektronischer Komponenten in Kontakt kommen, um durch die elektronischen Komponenten erzeugte Wärme abzuleiten. Einer der Vielzahl von Vorsprüngen umfasst ein im Wesentlichen plattenartiges Element, das sich im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche des Hauptabschnitts aus erstreckt.
Ein weiterer der Vielzahl von Vorsprüngen weist eine Vertiefung mit einem Boden und einer Vielzahl von Wänden auf. Die Vertiefung ist so eingerichtet, dass sie einen Transformator aufnimmt, der eine untere Fläche und eine Vielzahl seitlicher Flächen hat. Der Boden der Vertiefung ist so eingerichtet, dass er mit der unteren Fläche des Transformators in Kontakt kommt, und die Wände der Vertiefung sind so eingerichtet, dass sie mit der Vielzahl seitlicher Flächen des Transformators in Kontakt kommt, um durch den Transformator erzeugte Wärme abzuleiten.
Gemäß einer weiteren hier offenbarten Ausführungsform wird eine Wärmesenke zum Einsatz bei elektronischen Komponenten in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) geschaffen. Die Wärmesenke umfasst einen Hauptabschnitt, der eine Vielzahl erhabener Strukturen an seiner Oberfläche aufweist. Die erhabenen Strukturen sind zum Anbringen des Hauptabschnitts an einer Leiterplatte eingerichtet, an der eine Vielzahl elektronischer Komponenten angebracht sind. Die erhabenen Strukturen sind des Weiteren so eingerichtet, dass sie die Leiterplatte in einer beabstandeten Beziehung zu dem Hauptabschnitt halten, um Luftstrom zwischen der Leiterplatte und dem Hauptabschnitt zu ermöglichen und so durch die Vielzahl elektronischer Komponenten erzeugte Wärme abzuleiten.
Die Wärmesenke umfasst des Weiteren einen Vorsprung, der sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts aus erstreckt. Der Vorsprung ist so eingerichtet, dass er mit einer der Vielzahl an der Leiterplatte angebrachter elektronischer Komponenten in Kontakt kommt, um durch die elektronischen Komponenten erzeugte Wärme abzuleiten. Der Vorsprung umfasst ein im Wesentlichen plattenartiges Element, das sich im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche des Hauptabschnitts aus erstreckt und so eingerichtet ist, dass es sich durch eine in der Leiterplatte ausgebildete Öffnung hindurch erstreckt.
Es folgt eine ausführliche Beschreibung dieser Ausführungsformen einer Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) zusammen mit beigefügten Zeichnungen.
Figurenliste

1A und 1B sind Perspektivansichten einer hier offenbarten Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV), wobei die Kühlplatte Vorsprünge aufweist, die dazu dienen, durch elektronische Komponenten erzeugte Wärme abzuleiten;
2 ist eine auseinandergezogene Ansicht der hier offenbarten Kühlplatte in 1A und 1B zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug oder Hybrid-Elektrofahrzeug zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten;
3 ist eine Perspektivansicht der hier offenbarten Kühlplatte in 1A und 1B zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug oder Hybrid-Elektrofahrzeug zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten sowie einem Gehäuse dafür; und
4 ist eine auseinandergezogene Ansicht der hier offenbarten Kühlplatte in 3 zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten und einem Gehäuse dafür.

Ausführliche Beschreibung
Unter Bezugnahme auf 1-4 werden Ausführungsformen einer Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) ausführlich beschrieben. Um die Darstellung zu vereinfachen und das Verständnis zu erleichtern, sind in allen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen für gleiche Komponenten und Strukturen verwendet worden.
Elektro- und Hybrid-Elektrofahrzeuge können, wie oben erwähnt, ein Hilfs-Strom-Modul enthalten. Ein derartiges Strom-Modul kann eine Anzahl elektronischer Komponenten umfassen, die Transformatoren, Kondensatoren, Sammelschienen, MOSFETs und andere Komponenten einschließen können.
Die Komponenten eines derartigen Hilfs-Strom-Moduls erzeugen aufgrund ihrer Funktionen Wärme. Die aufgrund dieser Funktionen erzeugte Wärme sollte abgeleitet werden, damit das Strom-Modul weiter effizient arbeiten kann. Diese durch die Funktion der Komponenten von Strom-Modulen erzeugte Wärme kann unter Verwendung einer sogenannten Kühlplatte abgeleitet werden, die als Teil des Moduls vorhanden ist.
Beispielhafte Wärmeableitvorrichtungen sowie verschiedene Strukturen derselben sind in US 7 864 506 B2 , US 6 529 394 B1 , US 6 466 441 B1 , US 6 031 751 A , US 2010 / 0 081 191 A1 sowie US 2010 / 0 078 807 A1 dargestellt.
Es besteht jedoch ein Bedarf an zusätzlicher Wärmeableitung über das Maß hinaus, das Standard-Kühlplatten ermöglichen, die derzeit in einem Hilfs-Strom-Modul von Elektrofahrzeugen oder Hybrid-Elektrofahrzeugen eingesetzt werden. Eine derartige Kühlplatte würde Vorsprünge enthalten, die so eingerichtet sind, dass sie mit einer oder mehreren elektronischen Komponente/n des Hilfs-Strom-Moduls in Kontakt kommen, um zusätzliche Ableitung der durch Funktion dieses Strom-Moduls erzeugten Wärme zu ermöglichen.
1A und 1B zeigen Perspektivansichten einer Kühlplatte bzw. Wärmesenke zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) bzw. einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV), die allgemein mit Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist. Die Kühlplatte 10 kann, wie hier zu sehen ist, einen Hauptabschnitt 12 umfassen, der eine im Wesentlichen plattenartige Form hat, obwohl auch andere Formen eingesetzt werden können.
Der Hauptabschnitt 12 kann mehrere erhabene Strukturen 14 an einer Oberfläche des Hauptabschnitts 12 umfassen. Die erhabenen Strukturen 14 können zum Anbringen des Hauptabschnitts 12 an einer Leiterplatte 16 mit einer Vielzahl daran angebrachter elektronischer Komponenten, wie beispielsweise Metalloxidhalbleitereffekttransistoren, sogenannter MOSFETs 18, Transformatoren 20, Kondensatoren 22, Sammelschienen 24 und/oder anderer Komponenten, eingerichtet sein.
Die erhabenen Strukturen 14 können des Weiteren so eingerichtet sein, dass sie die Leiterplatte 16 in einer beabstandeten Beziehung relativ zu dem Hauptabschnitt 12 halten. So können die erhabenen Strukturen 14 Luftstrom zwischen der Leiterplatte 16 und dem Hauptabschnitt 12 ermöglichen, um durch die elektronischen Komponenten 18, 20, 22, 24 erzeugte Wärme abzuleiten.
Die Kühlplatte 10 kann des Weiteren einen Vorsprung oder mehrere Vorsprünge 26, 28 umfassen, der/die sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts 12 aus erstreckt/erstrecken. Die Vorsprünge 26 können so eingerichtet sein, dass sie mit einer oder mehreren der an der Leiterfläche 16 angebrachten elektronischen Komponenten 18, 20, 22, 24 in Kontakt kommen, um durch die elektronischen Komponenten 18, 20, 22, 24 erzeugte Wärme abzuleiten.
Die Vorsprünge 26 können, wie in 1A zu sehen ist, im Wesentlichen plattenartige Elemente umfassen, die sich im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche des Hauptabschnitts 12 der Kühlplatte 10 aus erstrecken und so eingerichtet sind, dass sie mit dem MOSFET 18 in Kontakt kommen. Dabei kann der MOSFET 18 wenigstens eine im Wesentlichen plane Fläche umfassen, und der Vorsprung 26 kann eine Kontaktfläche umfassen, die eine Ausdehnung hat, die so eingerichtet ist, dass sie im Wesentlichen mit der gesamten Oberfläche des MOSFET 18 in Kontakt kommt, um durch den MOSFET 18 erzeugte Wärme abzuleiten.
Die Vorsprünge 26 können, wie in 1B zu sehen ist, gleichfalls im Wesentlichen plattenartige Elemente umfassen, die sich im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche des Hauptabschnitts 12 der Kühlplatte 10 aus erstrecken und so eingerichtet sind, dass sie mit MOSFET 18 und den Sammelschienen 24 in Kontakt kommen. Dabei können die Sammelschienen 24 wenigstens eine Fläche umfassen, und der Vorsprung 26 kann eine Kontaktfläche umfassen, die einen Bereich hat, der so eingerichtet ist, dass er mit der Oberfläche der Sammelschienen 24 in Kontakt kommt, um durch die Sammelschienen 24 erzeugte Wärme abzuleiten.
Der Vorsprung 28 kann, wie weiter unter Bezugnahme auf 1A und 1B zu sehen ist, eine Vertiefung mit einem Boden 30 und einer Vielzahl von Wänden 32 bilden. Die Vertiefung kann so eingerichtet sein, dass sie einen Transformator 20 aufnimmt. Der Boden 30 der Vertiefung kann, wie hier zu sehen ist, so eingerichtet sein, dass er mit einer unteren Fläche des Transformators 20 in Kontakt kommt, und die Vielzahl von Wänden 32 der Vertiefung können so eingerichtet sein, dass sie mit einer Vielzahl seitlicher Flächen des Transformators 20 in Kontakt kommen, um durch den Transformator 20 erzeugte Wärme abzuleiten.
2 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht der Kühlplatte 10 in 1A und 1B zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug oder Hybrid-Elektrofahrzeug zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten 16, 18, 22, 24, die eine auseinandergezogene Ansicht eines Transformators 20 einschließt. Die Leiterplatte 16 kann, wie hier zu sehen ist, mit Öffnungen 34 versehen sein. Dabei kann der Vorsprung 26, 28, der sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts 12 aus erstreckt, so eingerichtet sein, dass er sich durch die Öffnungen 34 hindurch erstreckt, die in der Leiterplatte 16 ausgebildet sind.
Bei Anbringung der Leiterplatte 16 an dem Hauptabschnitt 12 der Kühlplatte 10 an erhabenen Strukturen 14 können jede der durch die Vorsprünge 28 gebildeten Vertiefungen und die im Wesentlichen plattenartigen Elemente von Vorsprüngen 26 so ausgerichtet sein, dass sie im Wesentlichen mit einer Öffnung 34 fluchtend sind, die in der Leiterplatte 16 ausgebildet ist. Die Öffnungen 34 sind ebenfalls so ausgebildet und ausgerichtet, dass sie Zusammenwirken zwischen den Vorsprüngen 26, 29 und entsprechenden elektronischen Komponenten 18, 20, 22, 24, wie beispielsweise zwischen den im Wesentlichen plattenartigen Elementen von Vorsprüngen 26 und den MOSFETs 18 sowie den Sammelschienen 24 wie auch zwischen den durch die Vorsprünge 28 gebildeten Vertiefungen und den Transformatoren 20, ermöglichen.
Im Folgenden wird auf 3 Bezug genommen, die eine Perspektivansicht der Kühlplatte 10 in 1A und 1B zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug oder Hybrid-Elektrofahrzeug zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten 16, 18, 20 zeigt. Ein Gehäuse 36 (transparent dargestellt) kann, wie hier zu sehen ist, zur Anbringung an der Kühlplatte 10 vorhanden sein, um die Leiterplatte 16 sowie elektronische Komponenten, wie MOSFET 18, Transformatoren 20 und andere, abzudecken und zu schützen. Das Gehäuse 36 kann einen Kunststoff oder ein anderes geeignetes Material umfassen, wie es in der Technik bekannt ist.
Der Hauptabschnitt 12 der Kühlplatte 10 kann, wie ebenfalls in 3 und unter weiterer Bezugnahme auf 1A und 1B zu sehen ist, ein oberes Element 38 sowie ein unteres Element 40 enthalten, die so eingerichtet sein können, dass zwischen ihnen eine Kammer bzw. ein Verteiler (nicht dargestellt) gebildet wird. Um Wärmeableitung weiter zu erleichtern, kann ein Kühlmittel jedes beliebigen in der Technik bekannten Typs durch die Kammer bzw. den Verteiler, die/der durch das obere und das untere Element 38, 40 des Hauptabschnitts 12 gebildet wird, zwischen einem Kühlmittel-Einlass 42 und einem Kühlmittel-Auslass (nicht gezeigt) zirkulieren.
Im Folgenden wird auf 4 Bezug genommen, die eine auseinandergezogene Ansicht der Kühlplatte 10 in 3 zusammen mit verschiedenen elektronischen Komponenten 16, 18, 20 sowie einem Gehäuse 36 dafür zeigt. 4 stellt dabei wiederum die Öffnungen 34 dar, die durch die Leiterplatte 16 gebildet werden und so eingerichtet sind, dass sie zulassen, dass sich die Vorsprünge 26, 28 durch sie hindurch erstrecken, um mit den elektronischen Komponenten 18, 20, 22, 24 in Kontakt zu kommen und die durch diese Komponenten 18, 20, 22, 24 erzeugte Wärme abzuleiten. Die Kühlplatte 10, die Leiterplatte 16 und die anderen elektronischen Komponenten 18, 20, 22, 24 sowie das Gehäuse 36 können, wie zu sehen ist, unter Verwendung jedes beliebigen Typs bekannter Befestigungselemente einschließlich Schrauben, Bolzen oder anderer Arten von Befestigungselementen oder -einrichtungen, zusammengesetzt werden.
Es ist, wie aus dem Obenstehenden leicht ersichtlich wird, eine Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) beschrieben worden. Die Ausführungsformen der Kühlplatte ermöglichen zusätzliche Wärmeableitung über das Maß hinaus, das eine Standard-Kühlplatte ermöglicht, die bei einem Hilfs-Strom-Modul eines Elektrofahrzeugs oder Hybrid-Elektrofahrzeugs eingesetzt wird. Diese Ausführungsformen schließen eine Kühlplatte mit Vorsprüngen ein, die so eingerichtet sind, dass sie mit einer oder mehreren elektronischen Komponente/n in Kontakt kommen, die in einem Hilfs-Strommodul eingesetzt wird/werden, um zusätzliche Ableitung der durch Funktion der Komponenten des Hilfs-Strom-Moduls erzeugten Wärme zu ermöglichen und so effiziente Funktion des Moduls zu gewährleisten.
Obwohl hier verschiedene Ausführungsformen einer Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) dargestellt und beschrieben worden sind, sind diese lediglich beispielhaft, und diese Ausführungsformen sollen nicht alle möglichen Ausführungsformen darstellen und beschreiben. Vielmehr sind die hier verwendeten Formulierungen beschreibende und keine beschränkenden Formulierungen, und es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom Schutzumfang der folgenden Ansprüche abzuweichen.

Claims

Kühlplatte (10) zum Einsatz bei elektronischen Komponenten in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug, wobei die Kühlplatte (10) umfasst: einen Hauptabschnitt (12), der eine Vielzahl erhabener Strukturen (14) an seiner Oberfläche aufweist, wobei die erhabenen Strukturen zum Anbringen des Hauptabschnitts (12) an einer Leiterplatte (16) eingerichtet sind, an der eine Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) angebracht sind, die erhabenen Strukturen (14) des Weiteren so eingerichtet sind, dass sie die Leiterplatte (16) in einer beabstandeten Beziehung zu dem Hauptabschnitt (12) halten, um Luftstrom zwischen der Leiterplatte (16) und dem Hauptabschnitt (12) zu ermöglichen und durch die Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) erzeugte Wärme abzuleiten; und einen Vorsprung (28), der sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts (12) aus erstreckt, wobei der Vorsprung (28) so eingerichtet ist, dass er mit einer der an der Leiterplatte (16) angebrachten Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) in Kontakt kommt, um die durch die elektronische Komponente (18, 20, 22, 24) erzeugte Wärme abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (28) eine Vertiefung mit einem Boden (30) und einer Vielzahl von Wänden (32) bildet, die Vertiefung so eingerichtet ist, dass sie einen Transformator (20) aufnimmt, der eine untere Fläche sowie eine Vielzahl seitlicher Flächen hat, der Boden (30) der Vertiefung so eingerichtet ist, dass er mit der unteren Fläche des Transformators (20) in Kontakt kommt, und die Wände (32) der Vertiefung so eingerichtet sind, dass sie mit der Vielzahl seitlicher Flächen des Transformators (20) in Kontakt kommen, um durch den Transformator (20) erzeugte Wärme abzuleiten.
Kühlplatte nach Anspruch 1, wobei die Kühlplatte (10) einen weiteren Vorsprung (26) umfasst, der sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts (12) aus erstreckt, so eingerichtet ist, dass er sich durch eine in der Leiterplatte (16) ausgebildete Öffnung (34) hindurch erstreckt.
Kühlplatte nach Anspruch 2, wobei der Vorsprung (26) ein im Wesentlichen plattenartiges Element umfasst, das sich im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche des Hauptabschnitts (12) aus erstreckt.
Kühlplatte nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung so ausgerichtet ist, dass sie im Wesentlichen mit einer in der Leiterplatte (16) ausgebildeten Öffnung (34) fluchtend ist.
Kühlplatte nach Anspruch 2, wobei eine der Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) einen MOSFET (18) mit einer Oberfläche umfasst und der Vorsprung (26) eine Kontaktfläche umfasst, die eine Ausdehnung hat, die so eingerichtet ist, dass sie im Wesentlichen mit der gesamten Oberfläche des MOSFET (18) in Kontakt kommt, um durch den MOSFET (18) erzeugte Wärme abzuleiten.
Kühlplatte nach Anspruch 3, wobei eine der Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) einen MOSFET (18) mit einer im Wesentlichen planen Oberfläche umfasst und der Vorsprung (26) eine Kontaktfläche umfasst, die eine Ausdehnung hat, die so eingerichtet ist, dass sie im Wesentlichen mit der gesamten Oberfläche des MOSFET (18) in Kontakt kommt, um durch den MOSFET (18) erzeugte Wärme abzuleiten.
Kühlplatte nach Anspruch 2, wobei die eine der Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) eine Sammelschiene (24) mit einer Oberfläche umfasst und der Vorsprung (26) eine Kontaktfläche umfasst, die eine Ausdehnung hat, die so eingerichtet ist, dass sie mit der Oberfläche der Sammelschiene (24) in Kontakt kommt, um durch die Sammelschiene (24) erzeugte Wärme abzuleiten.
Kühlplatte nach Anspruch 3, wobei die eine der Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) eine Sammelschiene (24) mit einer im Wesentlichen planen Oberfläche umfasst und der Vorsprung (26) eine Kontaktfläche umfasst, die eine Ausdehnung hat, die so eingerichtet ist, dass sie mit der Oberfläche der Sammelschiene (24) in Kontakt kommt, um durch die Sammelschiene (24) erzeugte Wärme abzuleiten.
Wärmesenke (10) zum Einsatz bei elektronischen Komponenten in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug, wobei die Wärmesenke (10) umfasst: einen Hauptabschnitt (12), der eine Vielzahl erhabener Strukturen (14) an seiner Oberfläche aufweist, wobei die erhabenen Strukturen (14) zum Anbringen des Hauptabschnitts (12) an einer Leiterplatte (16) eingerichtet sind, an der eine Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) angebracht ist, die erhabenen Strukturen (14) des Weiteren so eingerichtet sind, dass sie die Leiterplatte (16) in einer beabstandeten Beziehung zu dem Hauptabschnitt (12) halten, um Luftstrom zwischen der Leiterplatte (16) und dem Hauptabschnitt (12) zu ermöglichen und durch die Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) erzeugte Wärme abzuleiten; und eine Vielzahl von Vorsprüngen (26, 28), die sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts (12) aus erstrecken, wobei die Vielzahl von Vorsprüngen (26,28) so eingerichtet sind, dass sie mit der an der Leiterplatte (16) angebrachten Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) in Kontakt kommen, um durch die elektronischen Komponenten (18, 20, 22, 24) erzeugte Wärme abzuleiten; wobei einer (26) der Vielzahl von Vorsprüngen (26, 28) ein im Wesentlichen plattenartiges Element umfasst, das sich im Wesentlichen senkrecht von der Oberfläche des Hauptabschnitts (12) aus erstreckt, und ein anderer (28) der Vielzahl von Vorsprüngen (26, 28) eine Vertiefung mit einem Boden (30) und einer Vielzahl von Wänden (32) bildet, die Vertiefung so eingerichtet ist, dass sie einen Transformator (20) aufnimmt, der eine untere Fläche sowie eine Vielzahl seitlicher Flächen hat, der Boden (30) der Vertiefung so eingerichtet ist, dass er mit der unteren Fläche des Transformators (20) in Kontakt kommt, und die Wände (32) der Vertiefung so eingerichtet sind, dass sie mit der Vielzahl seitlicher Flächen des Transformators (20) in Kontakt kommen, um durch den Transformator (20) erzeugte Wärme abzuleiten.
Wärmesenke nach Anspruch 9, wobei der Vorsprung (26), der sich von der Oberfläche des Hauptabschnitts (12) aus erstreckt, so eingerichtet ist, dass er sich durch eine in der Leiterplatte (16) ausgebildete Öffnung (34) hindurch erstreckt.
Wärmesenke nach Anspruch 9, wobei die Vertiefung so ausgerichtet ist, dass sie im Wesentlichen mit einer in der Leiterplatte (16) ausgebildeten Öffnung (34) fluchtend ist.
Wärmesenke nach Anspruch 9, wobei eine der Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) einen MOSFET (18) mit einer im Wesentlichen planen Oberfläche umfasst und der Vorsprung (26) eine Kontaktfläche umfasst, die eine Ausdehnung hat, die so eingerichtet ist, dass sie im Wesentlichen mit der gesamten Oberfläche des MOSFET (18) in Kontakt kommt, um durch den MOSFET (18) erzeugte Wärme abzuleiten.
Wärmesenke nach Anspruch 9, wobei die eine der Vielzahl elektronischer Komponenten (18, 20, 22, 24) eine Sammelschiene (24) mit einer im Wesentlichen planen Oberfläche umfasst und der Vorsprung (26) eine Kontaktfläche umfasst, die eine Ausdehnung hat, die so eingerichtet ist, dass sie mit der Oberfläche der Sammelschiene (24) in Kontakt kommt, um durch die Sammelschiene (24) erzeugte Wärme abzuleiten.
Wärmesenke nach Anspruch 9, wobei der Hauptabschnitt (12) eine im Wesentlichen plattenartige Form hat.