[发明专利]冷却模块和包括这种冷却模块的功率转换器

说明书

公开了一种冷却模块和包括这种冷却模块的功率转换器。该冷却模块包括：外壳，该外壳具有外部支撑面，外部支撑面包括用于将功率转换模块紧固在外部支撑面上的装置(55)；以及传热流体网络(68)，该网络包括分支(82)，分支(82)在外壳中、在网络平面中延伸，占据独立区域(83)。每个分支包括供应收集器(90)、排放收集器(91)和数个独立子分支(92)。每个子分支通过所讨论的子分支的入口端(93)连接到供应收集器(90)，通过所讨论的子分支的出口端(94)连接到排放收集器，占据包括在所讨论的分支的区域中的独立子区域(98)，以及相对于供应收集器和排放收集器之间的其它子分支偏离。每个子分支形成具有有规则间距的起伏部的单个通道。

技术领域

本发明涉及一种冷却模块和包括这种冷却模块的功率转换器，以及功率转换模块。

本发明涉及电功率转换器的一般领域，该电功率转换器例如为逆变器类型，尤其用于驱动和控制电动机，或者在产生电力的情况下进行能量转换。被控制和驱动的电动机例如为例如用于铁路车辆的车辆牵引电动机，广义农用车辆、重型设备或采矿车上的工作电动机，或者工业或家庭自动化电动机。在工业或日常活动中，所讨论的产生电力可以例如以热、风或太阳为来源。

背景技术

一种已知的转换器包括多个转换模块，该多个转换模块在被布置成平行的同时被固定地布置在形成板的冷却系统上。每个转换模块包括半导体元件，该半导体元件包括并行工作的晶体管和二极管，尤其是绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。冷却板被用于使传热流体流通以冷却在运行时产生大量热的模块的通道的网络通过。该转换器的冷却网络包括相对于彼此偏转的数个冷却臂。每个冷却分支包括单个连续通道，该单个连续通道在待冷却的模块的整个表面上缠绕。

然而，该已知的冷却系统不能从一个模块到另一模块获得平衡的温度分布，以及不能在每个模块内从一个子模块到另一子模块获得平衡的温度分布。这些温差影响转换元件的电气性能，这不利于电转换的总体质量，尤其在元件并行使用的情况下。

US 9,042,100B2公开了一种用于冷却产生热的功率元件的组件。该已知的系统实施冲击喷射流以用于冷却元件。然而，冲击喷射流的使用可能不利于实现的冷却的均匀性。

发明内容

因此，本发明寻求通过提出一种新的用于电功率转换器的冷却模块来解决这些缺陷，该冷却模块能够在产生有效的冷却的同时改善电转换器中的温度分布。

本发明涉及一种用于电功率转换器的冷却模块，该冷却模块包括：

-外壳，外壳具有外部支撑面，外部支撑面包括用于将功率转换模块紧固在外部支撑面上的装置，以及

-传热流体网络，该网络包括相对于彼此偏离的独立传热流体分支，每个分支在外壳中、在平行于外部支撑面的网络平面中延伸，每个分支占据网络平面中的独立区域。

每个分支包括：

-传热流体供应收集器，

-传热流体排放收集器，以及

-数个独立的传热流体子分支，每个子分支：

ο通过所讨论的子分支的入口端连接到供应收集器，

ο通过所讨论的子分支的出口端连接到排放收集器，

ο占据包括在所讨论的分支的区域中的独立子区域，

ο相对于供应收集器和排放收集器之间的其它子分支偏离，以及

ο形成将入口端连接到出口端的单个传热流体通道。

根据本发明，每个子分支的单个通道形成在网络平面中，形成有具有规则间距的起伏部。