DE102015214308A1 - Cooling device, power electronic assembly with a cooling device - Google Patents

Cooling device, power electronic assembly with a cooling device Download PDF

Info

Publication number
DE102015214308A1
DE102015214308A1 DE102015214308.2A DE102015214308A DE102015214308A1 DE 102015214308 A1 DE102015214308 A1 DE 102015214308A1 DE 102015214308 A DE102015214308 A DE 102015214308A DE 102015214308 A1 DE102015214308 A1 DE 102015214308A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cooling
power electronics
power
cooling channel
recess
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102015214308.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Detlef Ludwig
Edmund Schirmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conti Temic Microelectronic GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic GmbH filed Critical Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority to DE102015214308.2A priority Critical patent/DE102015214308A1/en
Publication of DE102015214308A1 publication Critical patent/DE102015214308A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/08Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components

Abstract

Offenbart wird eine Kühlvorrichtung (KV) zum Kühlen von mindestens zwei Leistungselektronikmodulen (LM1, LM2), umfassend: – einen Kühlkanal (KK) zum Durchströmen eines Kühlmediums; – eine erste (W1) und eine zweite (W2) Wand zum Ausbilden des Kühlkanals (KK), wobei die erste (W1) und die zweite (W2) Wand auf zwei unterschiedlichen Seiten des Kühlkanals (KK) befinden; – wobei die erste Wand (W1) mindestens eine erste, bis zu dem Kühlkanal (KK) reichende Aussparung (SP1) zum Aufnehmen eines ersten Leistungselektronikmoduls (LM1) aufweist, und – die zweite Wand (W2) eine zweite oder mehrere, bis zu dem Kühlkanal (KK) reichende Aussparung (SP2) zum Aufnehmen eines zweiten oder mehreren Leistungselektronikmodulen (LM2) aufweist. Ferner wird eine Leistungselektronikanordnung (LA) mit einer genannten Kühlvorrichtung (KV) offenbart.Disclosed is a cooling device (KV) for cooling at least two power electronics modules (LM1, LM2), comprising: - a cooling channel (KK) for flowing through a cooling medium; A first (W1) and a second (W2) wall for forming the cooling channel (KK), the first (W1) and second (W2) walls being on two different sides of the cooling channel (KK); - wherein the first wall (W1) has at least a first, up to the cooling channel (KK) reaching recess (SP1) for receiving a first power electronics module (LM1), and - the second wall (W2) a second or more, up to the Cooling channel (KK) reaching recess (SP2) for receiving a second or more power electronics modules (LM2). Furthermore, a power electronics assembly (LA) with a said cooling device (KV) is disclosed.

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von mindestens zwei Leistungselektronikmodulen sowie eine Leistungselektronikanordnung mit einer genannten Kühlvorrichtung. The invention relates to a cooling device for cooling at least two power electronics modules and a power electronics assembly with a said cooling device.

Stand der Technik State of the art

Leistungselektronikanordnungen, wie zum Beispiel Wechselrichter (Inverter), weisen während des Betriebs aufgrund ihrer hohen Verlustleistungen hohe Abwärme auf, die ggfs. zu Leistungseinbrüchen der Leistungselektronikanordnungen und sogar zum Ausfall der Leistungselektronikanordnungen führen kann. Daher muss die Abwärme möglichst zeitnah zu deren Entstehung effizient abgeführt werden. Hierzu sind Kühlvorrichtungen vorgesehen, welche mit den zu kühlenden Leistungselektronikmodulen der Leistungselektronikanordnungen thermisch gekoppelt sind und die Leistungselektronikanordnungen während des Betriebs zu kühlen. Power electronics arrangements, such as inverters, have high waste heat during operation due to their high power losses, which may possibly lead to power drops of the power electronics assemblies and even failure of the power electronics assemblies. Therefore, the waste heat must be dissipated efficiently as soon as possible to their emergence. Cooling devices are provided for this purpose, which are thermally coupled to the power electronics modules of the power electronics assemblies to be cooled and to cool the power electronics assemblies during operation.

Diese zusätzlichen Kühlvorrichtungen erfordern entsprechende Bauräume in den Leistungselektronikanordnungen und führen somit dazu, dass die Leistungselektronikanordnungen entsprechend groß dimensioniert werden müssen. These additional cooling devices require corresponding installation spaces in the power electronics assemblies and thus lead to the power electronics assemblies having to be dimensioned correspondingly large.

Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit zur bauraumsparenden dennoch effizienten Kühlung der Leistungselektronikanordnungen bereitzustellen. Thus, the object of the present invention is to provide a way to space-saving yet efficient cooling of the power electronics assemblies.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche. This object is solved by subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass eine effiziente Kühlung einer Leistungselektronikanordnung durch eine Kühlvorrichtung mit einem Kühlkanal erzielt werden kann, durch den ein Kühlmedium wie Kühlwasser hindurchfließen und dabei die in der Leistungselektronikanordnung bzw. in den Leistungselektronikmodulen der Leistungselektronikanordnung entstandene Abwärme aufnehmen und abführen kann. Die effizienteste Kühlung der Leistungselektronikanordnung lässt sich dadurch erzielen, wenn alle Leistungselektronikmodule einer Leistungselektronikanordnung von dem Kühlmedium umströmbar in den Kühlkanal eingetaucht sind und somit mit dem Kühlmedium unmittelbar thermisch kontaktiert sind. The invention is based on the idea that an efficient cooling of a power electronics assembly can be achieved by a cooling device with a cooling channel, through which a cooling medium such as cooling water flow and thereby absorb and dissipate the waste heat generated in the power electronics assembly or in the power electronics modules of the power electronics assembly. The most efficient cooling of the power electronics assembly can be achieved if all the power electronics modules of a power electronics assembly are immersed in the cooling channel in a flow around the cooling medium and thus are directly thermally contacted with the cooling medium.

Basierend auf diesem Gedanken wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Kühlvorrichtung zum Kühlen von mindestens zwei Leistungselektronikmodulen bereitgestellt. Based on this idea, according to a first aspect of the invention, a cooling device is provided for cooling at least two power electronics modules.

Die Kühlvorrichtung umfasst einen Kühlkanal zum Durchströmen eines Kühlmediums, sowie mindestens eine erste und mindestens eine zweite Wand zum Ausbilden bzw. zum Umschließen des Kühlkanals. Dabei befinden sich die erste und die zweite Wand auf zwei unterschiedlichen Seiten des Kühlkanals, wobei diese zwei Seiten nicht auf einer Ebene liegen und insb. zueinander benachbart sind bzw. über eine gemeinsame Seitenkante verfügen. Die erste Wand weist mindestens eine erste, bis zu dem Kühlkanal reichende Aussparung auf, die zum Aufnehmen mindestens eines ersten Leistungselektronikmoduls ausgeführt ist. In dieser ersten Aussparung kann das erste Leistungselektronikmodul von dem durch den Kühlkanal fließenden Kühlmedium umströmbar angeordnet werden, wodurch das erste Leistungselektronikmodul gekühlt werden kann. Die zweite Wand weist analog mindestens eine zweite, bis zu dem Kühlkanal reichende Aussparung auf, die analog zum Aufnehmen mindestens eines zweiten Leistungselektronikmoduls ausgebildet ist. In der zweiten Aussparung kann das zweite Leistungselektronikmodul von dem durch den Kühlkanal fließenden Kühlmedium umströmbar angeordnet werden, wodurch das zweite Leistungselektronikmodul gekühlt werden kann. The cooling device comprises a cooling channel for flowing through a cooling medium, as well as at least one first and at least one second wall for forming or enclosing the cooling channel. In this case, the first and the second wall are located on two different sides of the cooling channel, these two sides are not on a plane and are in particular adjacent to each other or have a common side edge. The first wall has at least a first, reaching to the cooling channel recess, which is designed to receive at least a first power electronics module. In this first recess, the first power electronics module can be arranged such that it can be flowed around by the cooling medium flowing through the cooling channel, as a result of which the first power electronics module can be cooled. Analogously, the second wall has at least one second recess which extends up to the cooling channel and which is formed analogously to receiving at least one second power electronics module. In the second recess, the second power electronics module can be arranged to be flow-around by the cooling medium flowing through the cooling channel, as a result of which the second power electronics module can be cooled.

Die bis zu dem Kühlkanal reichenden Aussparungen ermöglichen, dass die Leistungselektronikmodule in den Kühlkanal hineinragend und somit von dem Kühlmittel direkt umströmbar angeordnet werden. Dadurch können die Leistungselektronikmodule effizienter gekühlt werden. The recesses extending up to the cooling channel allow the power electronics modules to be projected into the cooling channel and thus arranged directly around the coolant. This allows the power electronics modules to be cooled more efficiently.

Dadurch, dass die Aussparungen an mindestens zwei Wänden der Kühlvorrichtung ausgebildet sind, kann die Oberfläche der Kühlvorrichtung mit mehreren Leistungselektronikmodulen bestückt werden. Folglich kann die Kühlvorrichtung bei gleichbleibender Anzahl von zu kühlenden Leistungselektronikmodulen kleiner dimensioniert werden. The fact that the recesses are formed on at least two walls of the cooling device, the surface of the cooling device can be equipped with multiple power electronics modules. Consequently, the cooling device can be made smaller while maintaining the same number of power electronics modules to be cooled.

Damit ist die Möglichkeit zur bauraumsparenden dennoch effizienten Kühlung der Leistungselektronikanordnungen bereitgestellt. Thus, the possibility for space-saving yet efficient cooling of the power electronics assemblies is provided.

Vorzugsweise umfasst die Kühlvorrichtung mindestens eine Kühlplatte zum Halten bzw. zum Tragen und zum Kühlen des ersten oder des zweiten Leistungselektronikmoduls. Dabei ist die Kühlplatte in der ersten oder in der zweiten Aussparung angeordnet und schließt die erste bzw. die zweite Aussparung flächenbündig und mediendicht ab. Die Kühlplatten ersetzen herkömmliche Schaltungsträger, wie z. B. Leiterplatten, die sonst zum Tragen und zum mechanischen Halt für die Leistungselektronikmodule erforderlich wären. Preferably, the cooling device comprises at least one cooling plate for holding or for cooling and cooling of the first or the second power electronics module. In this case, the cooling plate is arranged in the first or in the second recess and closes the first and the second recess flush and media-tight. The cooling plates replace conventional circuit carriers, such. As printed circuit boards, which would otherwise be required for carrying and mechanical support for the power electronics modules.

Vorzugsweise erstrecken sich die erste und/oder die zweite Aussparung über die gesamte erste bzw. zweite Wand. Durch derartig dimensionierte Aussparungen werden teure Materialien für die Kühlvorrichtung bzw. für die Wand der Kühlvorrichtung gespart. Preferably, the first and / or the second recess extend over the entire first or second wall. By such sized recesses expensive materials for the cooling device or for the wall of the cooling device can be saved.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Leistungselektronikanordnung bereitgestellt. In accordance with another aspect of the invention, a power electronics assembly is provided.

Die Leistungselektronikanordnung umfasst mindestens eine zuvor beschriebene Kühlvorrichtung. Ferner umfasst die Leistungselektronikanordnung mindestens ein erstes Leistungselektronikmodul, das in der ersten Aussparung der Kühlvorrichtung angeordnet ist und von dem Kühlmedium umströmbar zumindest teilweise in den Kühlkanal hineinragt. Die Leistungselektronikanordnung umfasst ferner mindestens ein zweites Leistungselektronikmodul, das in der zweiten Aussparung angeordnet ist und von dem Kühlmedium umströmbar zumindest teilweise in den Kühlkanal hineinragt. The power electronics assembly comprises at least one cooling device described above. Furthermore, the power electronics assembly comprises at least a first power electronics module, which is arranged in the first recess of the cooling device and projects from the cooling medium flow around at least partially into the cooling channel. The power electronics assembly further comprises at least a second power electronics module, which is arranged in the second recess and projects from the cooling medium flow around at least partially into the cooling channel.

Die Leistungselektronikmodule sind in das Kühlmedium eingetaucht. Die Ecken und die Kanten der Leistungselektronikmodule erzeugen einen turbulenten Durchfluss in dem durch den Kühlkanal fließenden Kühlmedium, wodurch die Kühlleistung des Kühlmediums optimiert wird. The power electronics modules are immersed in the cooling medium. The corners and edges of the power electronics modules create a turbulent flow in the cooling medium flowing through the cooling channel, thereby optimizing the cooling performance of the cooling medium.

Bei der oben beschriebenen Leistungselektronikanordnung handelt sich hier bspw. um einen Stromrichter wie Gleichrichter oder Wechselrichter (Inverter) für eine elektrische Maschine oder um eine Leistungselektronikeinheit eines Stromrichters. Zu den oben beschriebenen Leistungselektronikmodulen gehören Leistungstransistoren, Leistungskondensatoren, Spulen, Transformatoren, oder andere Leistungselemente. Eine gemeinsame Eigenschaft dieser Leistungselektronikmodule ist, dass diese beim Betrieb der Leistungselektronikanordnung durch beispielsweise Verlustleistung Abwärme erzeugen oder von den benachbarten Leistungsbauelementen Abwärme aufnehmen, sodass diese beim Betrieb der Schaltungsanordnung auch entsprechend gekühlt werden müssen. In the power electronics assembly described above is here, for example, to a power converter such as rectifier or inverter (inverter) for an electrical machine or a power electronics unit of a power converter. The power electronics modules described above include power transistors, power capacitors, coils, transformers, or other power devices. A common feature of these power electronics modules is that they generate waste heat during operation of the power electronics assembly by, for example, power dissipation or absorb waste heat from the neighboring power components, so that they also have to be cooled correspondingly during operation of the circuit arrangement.

Vorzugsweise umfasst das erste Leistungselektronikmodul mindestens einen Leistungskondensator, insb. einen Zwischenkreiskondensator. The first power electronics module preferably comprises at least one power capacitor, in particular an intermediate circuit capacitor.

Dabei umfasst der Leistungskondensator vorzugsweise mindestens ein Gehäuse, das mit der ersten Wand die erste Aussparung flächenbündig abschließt und den Kühlkanal mediendicht abdichtet. In this case, the power capacitor preferably comprises at least one housing, which closes the first recess flush with the first wall and seals the cooling channel media-tight.

Der Leistungskondensator weist Elektrodenanschlüsse auf, die sich vorzugsweise auf einer von dem Kühlkanal abgewandten Oberfläche des Gehäuses bzw. des Leistungskondensators befinden und durch das Gehäuse von dem Kühlkanal mediendicht und elektrisch isoliert sind. The power capacitor has electrode connections, which are preferably located on a surface of the housing or of the power capacitor facing away from the cooling channel and are media-tight and electrically insulated by the housing from the cooling channel.

Vorzugsweise ist das Gehäuse mit der ersten Wand flächenbündig geschweißt, gelötet oder geklebt. Preferably, the housing with the first wall is flush-welded, soldered or glued.

Das zweite Leistungselektronikmodul ist vorzugsweise auf der Kühlplatte angeordnet. Insb. ist das zweite Leistungselektronikmodul auf einer dem Kühlkanal weisenden Oberfläche der Kühlplatte angeordnet, sodass dieses von dem durch den Kühlkanal fließenden Kühlmedium umströmt und somit gekühlt werden kann. The second power electronics module is preferably arranged on the cooling plate. Esp. the second power electronics module is arranged on a surface of the cooling plate facing the cooling channel, so that it flows around the cooling medium flowing through the cooling channel and can thus be cooled.

Das zweite Leistungselektronikmodul umfasst vorzugsweise mindestens einen Leistungshalbleiterschalter. Der Leistungshalbleiterschalter weist Stromanschlüsse auf, die sich vorzugsweise auf einer vom dem Kühlkanal abgewandten Oberfläche des Leistungshalbleiterschalters befinden und durch die Kühlplatte aus dem Kühlkanal herausgeführt und von dem Kühlmedium mediendicht und elektrisch isoliert sind. The second power electronics module preferably comprises at least one power semiconductor switch. The power semiconductor switch has electrical connections which are preferably located on a surface of the power semiconductor switch facing away from the cooling channel and led out of the cooling channel through the cooling plate and are media-tight and electrically insulated from the cooling medium.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der oben beschriebenen Kühlvorrichtung sind, soweit im Übrigen auf die oben beschriebene Leistungselektronikanordnung übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Leistungselektronikanordnung anzusehen. Advantageous embodiments of the cooling device described above are, as far as applicable to the power electronics assembly described above, also to be regarded as advantageous embodiments of the power electronics assembly.

Kurzbeschreibung der Zeichnung Brief description of the drawing

Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: In the following, an exemplary embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings is explained in more detail. Showing:

1 in einer schematischen Perspektivdarstellung eine Kühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; 1 in a schematic perspective view of a cooling device according to an embodiment of the invention;

2 in einer weiteren schematischen Perspektivdarstellung eine Leistungselektronikanordnung mit einer in 1 dargestellten Kühlvorrichtung. 2 in a further schematic perspective view of a power electronics assembly with an in 1 illustrated cooling device.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung Detailed description of the drawing

1 zeigt eine Kühlvorrichtung KV in einer schematischen Perspektivdarstellung. 1 shows a cooling device KV in a schematic perspective view.

Die Kühlvorrichtung KV ist schachtelförmig ausgebildet und umschließt einen Kühlkanal KK, durch den eine Kühlflüssigkeit fließt. Die Kühlvorrichtung KV umfasst mehrere Wände, die den Kühlkanal umschließen. Auf, zum Beispiel, zwei gegenüberliegenden Stirnwänden W3, W4 weist die Kühlvorrichtung KK jeweils eine Einlassöffnung EL und eine Auslassöffnung AL, durch die die Kühlflüssigkeit in den Kühlkanal KK hinein- bzw. hinausfließen kann. The cooling device KV is box-shaped and encloses a cooling channel KK, through which a cooling liquid flows. The cooling device KV comprises a plurality of walls which surround the cooling channel. On, for example, two opposite end walls W3, W4, the cooling device KK respectively has an inlet opening EL and an outlet opening AL, through which the cooling liquid can flow in and out of the cooling channel KK.

An einer ersten, zwischen der Einlassöffnung EL und der Auslassöffnung AL liegenden Seitenwand W1 weist die Kühlvorrichtung KV eine erste, bis zu dem Kühlkanal KK reichende Aussparung SP1 auf, die sich über die Wandfläche der Seitenwand W1 erstreckt. At a first, lying between the inlet opening EL and the outlet opening AL side wall W1, the cooling device KV has a first, reaching up to the cooling channel KK recess SP1, which extends over the wall surface of the side wall W1.

Auf einer zweiten, unmittelbar an die erste Seitenwand W1 angrenzenden, ebenfalls zwischen der Einlassöffnung EL und der Auslassöffnung AL liegenden Seitenwand W2 weist die Kühlvorrichtung KK drei, zweiten im Wesentlichen gleichförmigen Aussparungen SP2 auf, die ebenfalls bis zu dem Kühlkanal KK reichen und somit einige Durchgangslöcher in der Seitenwand W2 ausbilden. On a second, immediately adjacent to the first side wall W1, also lying between the inlet opening EL and the outlet opening AL side wall W2, the cooling device KK three, second substantially uniform recesses SP2, which also extend to the cooling channel KK and thus some through holes form in the side wall W2.

2 zeigt eine Leistungselektronikanordnung LA mit einer in 1 dargestellten Kühlvorrichtung KV in einer schematischen Perspektivdarstellung. 2 shows a power electronics assembly LA with an in 1 illustrated cooling device KV in a schematic perspective view.

Die Leistungselektronikanordnung LA umfasst eine zuvor beschriebene Kühlvorrichtung KV, ein erstes Leistungselektronikmodul LM1 sowie weitere Leistungselektronikmodule LM2. Ferner umfasst die Leistungselektronikanordnung LA mehrere Kühlplatten KP. The power electronics assembly LA comprises a previously described cooling device KV, a first power electronics module LM1 and further power electronics modules LM2. Furthermore, the power electronics assembly LA includes a plurality of cooling plates KP.

Das erste Leistungselektronikmodul LM1 umfasst einen Leistungskondensator, der in einem mediendichten Gehäuse GH angeordnet ist und von dem Gehäuse GH mediendicht isoliert ist. The first power electronics module LM1 comprises a power capacitor, which is arranged in a media-tight housing GH and is insulated from the housing GH media-tight.

Der Leistungskondensator ist samt dem Gehäuse GH in der ersten Aussparung SP1 angeordnet. Dabei schließt das Gehäuse GH die erste Aussparung SP1 formschlüssig ab und dichtet somit mit der ersten Seitenwand W1 den Kühlkanal KK mediendicht ab. Zugleich isoliert das Gehäuse GH den Leistungskondensator von dem Kühlmedium mediendicht und elektrisch. The power capacitor is arranged together with the housing GH in the first recess SP1. In this case, the housing GH closes off the first recess SP1 in a form-fitting manner and thus seals the cooling channel KK with the first side wall W1 in a media-tight manner. At the same time, the housing GH isolates the power capacitor from the cooling medium, media-tight and electrically.

Die elektrischen Anschlüsse EA1 des Kondensators sind durch eine von dem Kühlkanal KK abgewandte Seitenwand GW des Gehäuses GH aus dem Gehäuse GH herausgeführt und auf einer vom dem Kühlkanal KK abgewandten Oberfläche OF1 der Seitenwand GW des Gehäuses GH ausgebildet. Dadurch sind die elektrischen Anschlüsse EA1 von dem Kühlkanal KK mediendicht und somit von dem Kühlmedium elektrisch isoliert. The electrical connections EA1 of the capacitor are led out of the housing GH through a side wall GW of the housing GH facing away from the cooling channel KK and formed on a surface OF1 of the side wall GW of the housing GH facing away from the cooling channel KK. As a result, the electrical connections EA1 are media-tight from the cooling channel KK and thus electrically insulated from the cooling medium.

Die Leistungselektronikmodule LM2 sind jeweils auf einer von mehreren Kühlplatten KP angeordnet und samt den jeweiligen Kühlplatten KP in die jeweiligen Aussparungen SP2 eingeführt. Dabei schließen die Kühlplatten KP die jeweiligen Aussparungen SP2 formschlüssig und mediendicht ab. The power electronics modules LM2 are each arranged on one of a plurality of cooling plates KP and introduced together with the respective cooling plates KP in the respective recesses SP2. The cooling plates KP close the respective recesses SP2 in a form-fitting and media-tight manner.

Die Leistungselektronikmodule LM2 umfassen jeweils einen Leistungshalbleiterschalter. Die Leistungshalbleiterschalter sind auf jeweiliger dem Kühlkanal KK zugewandten (somit in der Figur nicht sichtbaren) Oberfläche der jeweiligen Kühlplatten KP platziert und sind somit von dem Kühlmedium umströmbar in den Kühlkanal KK eingetaucht. Dabei sind die Leistungshalbleiterschalter von einer Isolierummantelung von dem Kühlmedium mediendicht und elektrisch isoliert. The power electronics modules LM2 each include a power semiconductor switch. The power semiconductor switches are placed on the respective cooling channel KK facing (thus not visible in the figure) surface of the respective cooling plates KP and are thus immersed in the cooling channel KK flows around the cooling medium. The power semiconductor switches of a Isolierummantelung of the cooling medium are media-tight and electrically isolated.

Die elektrischen Anschlüsse EA2 der Leistungshalbleiterschalter sind durch die jeweiligen Kühlplatten KP hindurch bis zu jeweiliger von dem Kühlkanal KK abgewandten Oberfläche OF2 der jeweiligen Kühlplatten KP geführt.The electrical connections EA2 of the power semiconductor switches are guided through the respective cooling plates KP through to respective surfaces OF2 of the respective cooling plates KP facing away from the cooling channel KK.

Claims (10)

Kühlvorrichtung (KV) zum Kühlen von mindestens zwei Leistungselektronikmodulen (LM1, LM2), umfassend: – einen Kühlkanal (KK) zum Durchströmen eines Kühlmediums; – mindestens eine erste (W1) und mindestens eine zweite (W2) Wand zum Ausbilden des Kühlkanals (KK), wobei die erste (W1) und die zweite (W2) Wand auf zwei unterschiedlichen Seiten des Kühlkanals (KK) befinden; – wobei die erste Wand (W1) mindestens eine erste, bis zu dem Kühlkanal (KK) reichende Aussparung (SP1) zum Aufnehmen mindestens eines ersten Leistungselektronikmoduls (LM1) aufweist; und – die zweite Wand (W2) mindestens eine zweite, bis zu dem Kühlkanal (KK) reichende Aussparung (SP2) zum Aufnehmen mindestens eines zweiten Leistungselektronikmoduls (LM2) aufweist.  Cooling device (KV) for cooling at least two power electronics modules (LM1, LM2), comprising: - A cooling channel (KK) for flowing through a cooling medium; - at least one first (W1) and at least one second (W2) wall for forming the cooling channel (KK), the first (W1) and second (W2) walls being on two different sides of the cooling channel (KK); - wherein the first wall (W1) at least a first, up to the cooling channel (KK) reaching recess (SP1) for receiving at least a first power electronics module (LM1); and - The second wall (W2) at least a second, up to the cooling channel (KK) reaching recess (SP2) for receiving at least one second power electronics module (LM2). Kühlvorrichtung (KV) nach Anspruch 1, ferner umfassend mindestens eine Kühlplatte (KP) zum Halten und zum Kühlen des ersten (LM1) oder mindestens des zweiten (LM2) Leistungselektronikmoduls, die in der ersten (SP1) oder der mindesten zweiten (SP2) Aussparung angeordnet ist und die erste (SP1) oder mindestens die zweite (SP2) Aussparung flächenbündig abschließt und den Kühlkanal (KK) mediendicht abdichtet.  Cooling device (KV) according to claim 1, further comprising at least one cooling plate (KP) for holding and cooling the first (LM1) or at least the second (LM2) power electronics module, in the first (SP1) or at least the second (SP2) recess is arranged and the first (SP1) or at least the second (SP2) recess flush and seals the cooling channel (KK) media-tight. Kühlvorrichtung (KV) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die erste Aussparung (SP1) über die erste Wand (W1) erstreckt.  Cooling device (KV) according to claim 1 or 2, wherein the first recess (SP1) extends over the first wall (W1). Leistungselektronikanordnung (LA), insb. ein Wechselrichter, umfassend: – mindestens eine Kühlvorrichtung (KV) nach einem der vorangehenden Ansprüche; – mindestens ein erstes Leistungselektronikmodul (LM1), das in der ersten Aussparung (SP1) angeordnet ist und von dem Kühlmedium umströmbar zumindest teilweise in den Kühlkanal (KK) hineinragt; – mindestens ein zweites Leistungselektronikmodul (LM2), das in der zweiten Aussparung (SP2) angeordnet ist und von dem Kühlmedium umströmbar zumindest teilweise in den Kühlkanal (KK) hineinragt. Power electronics assembly (LA), in particular an inverter, comprising: - at least one cooling device (KV) according to one of the preceding claims; - At least a first power electronics module (LM1), which is arranged in the first recess (SP1) and projects from the cooling medium flow around at least partially into the cooling channel (KK); - At least a second power electronics module (LM2), which is arranged in the second recess (SP2) and projects from the cooling medium flow around at least partially into the cooling channel (KK). Leistungselektronikanordnung (LA) nach Anspruch 4, wobei das erste Leistungselektronikmodul (LM1) mindestens einen Leistungskondensator umfasst.  The power electronics assembly (LA) of claim 4, wherein the first power electronics module (LM1) comprises at least one power capacitor. Leistungselektronikanordnung (LA) nach Anspruch 5, wobei der Leistungskondensator ein Gehäuse (GH) umfasst, das die erste Aussparung (SP1) flächenbündig abschließt und den Kühlkanal (KK) mediendicht abdichtet.  Power electronics assembly (LA) according to claim 5, wherein the power capacitor comprises a housing (GH), which closes the first recess (SP1) flush and seals the cooling channel (KK) media-tight. Leistungselektronikanordnung (LA) nach Anspruch 6, wobei der Leistungskondensator Elektrodenanschlüsse (EA) aufweist, die sich auf einer von dem Kühlkanal (KK) abgewandten Oberfläche (OF1) des Gehäuses (GH) befinden und durch das Gehäuse (GH) von dem Kühlkanal (KK) mediendicht und elektrisch isoliert sind. The power electronics assembly (LA) according to claim 6, wherein the power capacitor has electrode terminals (EA) located on a surface (OF1) of the housing (GH) facing away from the cooling passage (KK) and passing through the housing (GH) from the cooling passage (KK ) are media-tight and electrically isolated. Leistungselektronikanordnung (LA) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das zweite Leistungselektronikmodul (LM2) auf einer dem Kühlkanal (KK) zugewandten Oberfläche der Kühlplatte (KP) von dem Kühlmedium umströmbar angeordnet ist. Power electronics assembly (LA) according to one of claims 4 to 7, wherein the second power electronics module (LM2) on a cooling channel (KK) facing surface of the cooling plate (KP) is arranged flow around the cooling medium. Leistungselektronikanordnung (LA) nach Anspruch 8, wobei das zweite Leistungselektronikmodul (LM2) einen Leistungshalbleiterschalter (LS) umfasst.  The power electronics assembly (LA) of claim 8, wherein the second power electronics module (LM2) comprises a power semiconductor switch (LS). Leistungselektronikanordnung (LA) nach Anspruch 9, wobei der Leistungshalbleiterschalter (LS) Stromanschlüsse (SA) aufweist, die sich auf einer von dem Kühlkanal (KK) abgewandten Oberfläche des Leistungshalbleiterschalters befinden und durch die Kühlplatte (KP) aus dem Kühlkanal (KK) hinausgeführt und von dem Kühlmedium mediendicht und elektrisch isoliert sind. The power electronics assembly (LA) according to claim 9, wherein the power semiconductor switch (LS) has power terminals (SA) located on a surface of the power semiconductor switch facing away from the cooling passage (KK) and led out of the cooling passage (KK) through the cooling plate (KP) are media-tight and electrically isolated from the cooling medium.
DE102015214308.2A 2015-07-29 2015-07-29 Cooling device, power electronic assembly with a cooling device Ceased DE102015214308A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015214308.2A DE102015214308A1 (en) 2015-07-29 2015-07-29 Cooling device, power electronic assembly with a cooling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015214308.2A DE102015214308A1 (en) 2015-07-29 2015-07-29 Cooling device, power electronic assembly with a cooling device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015214308A1 true DE102015214308A1 (en) 2016-10-27

Family

ID=57110646

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015214308.2A Ceased DE102015214308A1 (en) 2015-07-29 2015-07-29 Cooling device, power electronic assembly with a cooling device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015214308A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110311595A (en) * 2019-07-03 2019-10-08 合肥巨一动力***有限公司 A kind of integrated encapsulation structure of Double Motor Control device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327895A1 (en) * 1993-08-19 1995-02-23 Abb Management Ag Power converter module
DE10124435A1 (en) * 2001-05-18 2002-12-19 Bosch Gmbh Robert Electric capacitor
US7173823B1 (en) * 2004-12-18 2007-02-06 Rinehart Motion Systems, Llc Fluid cooled electrical assembly
JP2007123572A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Shizuki Electric Co Inc Heat radiation structure of capacitor
DE102009028898A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-22 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Power inverter for use with three-phase alternating current motor in e.g. vehicle, has housing coupled with substrates such that housing forms seal, where sides of substrates are in contact with fluid that flows through fluid passage
DE102010043445B3 (en) * 2010-11-05 2012-04-19 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Capacitor assembly for power electronic apparatus, has spacer and electrical isolating capping material that are arranged such that capacitor is in non contact with metal structure

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327895A1 (en) * 1993-08-19 1995-02-23 Abb Management Ag Power converter module
DE10124435A1 (en) * 2001-05-18 2002-12-19 Bosch Gmbh Robert Electric capacitor
US7173823B1 (en) * 2004-12-18 2007-02-06 Rinehart Motion Systems, Llc Fluid cooled electrical assembly
JP2007123572A (en) * 2005-10-28 2007-05-17 Shizuki Electric Co Inc Heat radiation structure of capacitor
DE102009028898A1 (en) * 2008-10-09 2010-04-22 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Power inverter for use with three-phase alternating current motor in e.g. vehicle, has housing coupled with substrates such that housing forms seal, where sides of substrates are in contact with fluid that flows through fluid passage
DE102010043445B3 (en) * 2010-11-05 2012-04-19 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Capacitor assembly for power electronic apparatus, has spacer and electrical isolating capping material that are arranged such that capacitor is in non contact with metal structure

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110311595A (en) * 2019-07-03 2019-10-08 合肥巨一动力***有限公司 A kind of integrated encapsulation structure of Double Motor Control device
CN110311595B (en) * 2019-07-03 2022-04-01 合肥巨一动力***有限公司 Integrated packaging structure of double-motor controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4110339C3 (en) Inverters with plate-shaped DC voltage leads
DE102009053583B3 (en) Modular power converter assembly comprises two front elements, and converter module arranged between two front elements, where capacitor device is provided, which comprises two capacitor banks
EP1848260B1 (en) Inverter
WO2019158390A1 (en) Power electronics assembly
DE10035613A1 (en) Power conversion device
EP2996449B1 (en) Frequency converter assembly with a multiphase frequency converter
EP3206468B1 (en) Converter with an intermediate d.c. circuit
DE202018000645U1 (en) Power supply with high power density
EP2528091B1 (en) High performance electronic system with subsystem and a cooling device
DE102009011234A1 (en) Electronic module
DE102007001407A1 (en) Mounting arrangement for fixing superposed printed circuit boards in a housing
EP3361836A1 (en) Low inductance half-bridge configuration
DE3321321A1 (en) ELECTRICAL CIRCUIT ARRANGEMENT
WO1995011580A1 (en) Circuit-board device
DE102019115267A1 (en) Device for an electric drive unit, electric drive unit and motor vehicle
EP0136454A1 (en) Device for the heat dissipation of printed circuit boards
DE4000303A1 (en) SUPPLY CIRCUIT FOR POWER OR POWER SUPPLY OF ELECTRONIC DEVICES OR THE LIKE
EP2574157A1 (en) High-power electronics component and assembly comprising at least one such high-power electronics component
DE102015214308A1 (en) Cooling device, power electronic assembly with a cooling device
DE112014007088B4 (en) Power conversion device with a filter capacitor
DE1913546B2 (en) module
EP0428859B1 (en) Eletric functional unit for data processing
DE112016003964T5 (en) POWER CONVERTER
DE2611260C3 (en) Converter unit
DE102017106515B4 (en) 3 level power module

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0023473000

Ipc: H05K0007200000

R016 Response to examination communication
R230 Request for early publication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final