[发明专利]用于冷却支架的组件和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冷却具有至少一个电气和/或电子结构元件的支架的组件，其包括具有内腔的壳体，该壳体带有：

- 形成壳体的底部的底板，其中，支架支撑在底板上并且引导冷却流体的通道在支架与底板之间伸延，通道与至少一个进入口和至少一个排出口相连接，

- 围绕支架的周缘壁部(Umfangswandung)以及

- 在支架之上伸延的且封闭壳体的内腔的盖(Abdeckung)。

此外，本发明参考一种用于冷却具有至少一个电气和/或电子结构元件的支架的方法，其中，将支架布置在具有内腔的壳体中，该壳体带有：

- 形成壳体的经由间隔元件支撑支架的底部的底板，

- 围绕支架的周缘壁部以及

- 可封闭壳体的内腔的、优选地透明的盖，其中，在支架与底板之间存在间隙，以冷却流体流过该间隙，借助于冷却流体以压力P1加载支架。

背景技术

从文件WO-A-2010/012491可得悉一种用于太阳辐射的敞开的封装的集中器系统(Konzentratorsystem)。在此根据一实施例将光热模块(Photovoltaikmodul)布置在方形的壳体中，该壳体具有冷却流体流过的双层壁部(Doppelwandung)。在射线侧(Strahlseitig)，壳体由玻璃层封闭。此外，模块布置在冷却体上，在冷却体的下侧处冷却水沿着流动。

根据文件WO-A-2003/095922(EP-A-l 790 935)，曲折地导引冷却水通过壳体(在其盖处可来布置具有半导体结构元件的基底)，以便冷却它。关于此的组件适合于冷却例如陶瓷基覆铜板(Direct Copper Bonding (DCB)-Platine)，其中，冷却水不直接加载其，因为否则存在断裂的危险。

半导体模块可从文件EP-A-0 411 119得悉。为了冷却该模块，将其布置在支架上并且由冷却板(沿着其来引导冷却流体)覆盖。冷却流体的管路被相对支架密封的壳体围绕。为了避免冷却流体流出，壳体被气体流经，气体的压力大于冷却流体的压力。

从文件US-A-2006/0 138 452已知一种带有壳体和布置在其中的半导体层的功率半导体模块。半导体层布置在底板之间，底板在其方面接触导电的条带形的电极联接元件(Elektrodenanschlusselement)。在壳体中布置有冷却体，冷却体与电极联接元件为了其冷却导热地相连接。

发明内容

本发明目的在于在应用尤其大面积的例如在30cm²与200cm²之间或者更多的面积的支架时避免现有技术的缺点。尤其地，本发明的目的为将开头所提及的类型的组件和方法改进成使得如果支架易碎(例如陶瓷基覆铜板(在其上为了形成模块联接太阳能电池、尤其集中器太阳能电池))那么也可直接以冷却流体加载支架。

为了实现该目的大致设置成，内腔加载有压力，其大于由冷却流体所产生的且作用到支架上的压力。

根据本发明的教导尤其可运用于所有在支架上布置有电气结构元件如太阳能电池(其倾向于高的功率损失)的情况。

尤其地，本发明研究集中器太阳能电池模块的冷却。在集中的太阳光(其通过抛物面镜或向日的镜场来产生)中利用相应的模块。由此将在10W/cm²至200W/cm²的范围中的非常高的光强转化成电能。该模块的热损失功率处于5W/cm²与200W/cm²之间的范围中并且可与高功率电子装置中的热损失功率相比。然而，在高功率电子装置中仅在几平方厘米上产生损失功率，而在集中器光热模块中在30cm²至200cm²的范围中产生热损失，从而出现若干千瓦的总损失功率。