[发明专利]适于电子组件的液体冷却系统

说明书

适于电子组件(8)的液体冷却系统(4)包括：交换器板(24)，其具有第一壁(28)和第二壁(32)，第一壁(28)适于与将被冷却的电子组件(8)至少部分地通过界面接触，而第二壁(32)布置成与冷却液体接触；多个散热器元件(40)，其与所述第二壁(32)相关联并在冷却流体影响下进行散热；其中所述散热器元件(40)根据规则的模式(44)成形，所述模式(44)平行于主延伸方向(X‑X)延伸且其包括多个环(48)，其中每个环(48)包括连续的曲线形部段(52)，其从第一附接端(56)以悬臂的方式延伸到第二附接端(60)，第一附接端(56)和第二附接端(60)固定到第二壁(32)。有利地，连续的曲线形部段(52)成形为使得第一平面(P1)和第二平面(P2)的迹线垂直于第二壁(32)分别通过所述第一端(56)和第二端(60)，连续的曲线形部段(52)至少部分地在所述垂直平面(P1，P2)之间限定的空间(S)外部延伸。

技术领域

本发明涉及适于电子组件的液体冷却系统。

背景技术

在下文中，将明确参照汽车领域中的应用而不失一般性；事实上，本发明可实施用于设有相关冷却系统的任何类型的电子组件。

众所周知，对混合动力驱动的道路车辆的使用正在不断增加，其将传统的内燃发动机推进及相关驱动器与更加创新的电力推进及相关驱动器相结合。

电力驱动需要使用可逆型的旋转电机，其可通过吸收电力和产生驱动扭矩而作为电动机发挥功能，以及其可作为发电机发挥功能，即吸收机械能并产生电力。电机典型地是具有永久磁铁的三相同步型电机，机械地连接到或可连接到驱动轮，并电连接到包含电子功率转换器的电子控制单元。

电子功率转换器包括电子组件，其必须被充分冷却以避免包含在电子组件内的半导体材料过度过热，这将会导致快速劣化。

冷却系统还必须用作恒温器以尽可能避免由于构成电子组件的金属材料和半导体之间的热膨胀系数不同而导致的快速和频繁的温度波动，以及以尽可能避免由于热应力而产生机械疲劳，这会产生电子组件的开裂和致命的断裂以及内部电连接的相关中断。

因此，为了电子组件的正确操作和耐久性的目的，有必要使得电子组件经受连续和有效的冷却，以便不仅避免由于上述原因导致的过热而且避免突然的温度变化。

发明内容

为了改善组件的冷却，例如已知实施用于控制电动汽车电机(electricautomotive machine)的电子功率转换器，其具有金属交换器板，所述金属交换器板设有第一壁和第二壁，第一壁布置成与电子组件本身接触，而第二壁平行于第一壁并相对于第一壁，以及布置成与冷却液体储槽接触，所述冷却液体诸如像例如水与单乙二醇或其它添加剂的溶液。

通常情况下，存在冷却液体储槽，其至少部分地由所述第二热交换器板壁界定，并适于由冷却液体的流经过。此外，浸入到冷却液体内的金属元件的迷宫结构或模式与第二壁相关联。所述金属元件通过传导以对应于(通过焊接)连接到该板本身的锚固点的方式传递交换器板的热量；此外，由冷却流体的流包围的金属元件增加与冷却流体接触的表面面积，并允许从板移除更多热量。

该解决方案涉及若干缺陷和限制。

事实上，由于通过所述金属迷宫结构获得的相当大的热交换表面而能够实现电子组件的有效冷却：以这种方式，尽管电子组件及其交换器板的尺寸减小，但仍有可能改善热交换。另一方面，迷宫结构的生产非常昂贵，因为它需要相当复杂和费力的机械加工；该机械加工因为初始加工和后续增量生产成本二者而具有较高的成本。

用于改善电子组件冷却的另外方法还包括增加传送至组件本身的冷却流体的流率，从而增加移除的热功率，其中组件部件的物理/结构参数相同。但是，在将被传送的流体的流率方面存在制约，这与非常小的可用空间以及适于流体本身的相关再循环泵的成本相关。