本發(fā)明涉及用于利用冷卻流體來冷卻功率模塊的功率模塊冷卻裝置。

背景技術(shù)：

1、功率模塊用于電動(dòng)車輛和其它應(yīng)用，以控制高電壓和高電流。結(jié)果，功率模塊產(chǎn)生大量熱量，因此需要適當(dāng)冷卻以保持性能和耐用性。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，利用冷卻流體來冷卻功率模塊，并且將來自功率模塊的廢熱用于移動(dòng)加熱。

2、通常，為了冷卻的目的，常見的是將冷卻裝置連接至功率模塊的一側(cè)并且使冷卻流體通過冷卻裝置進(jìn)行循環(huán)。然而，通常采用簡單的管式結(jié)構(gòu)或鰭式結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)冷卻裝置具有冷卻效率有限的問題。

3、當(dāng)存在多個(gè)功率模塊時(shí)，與首先冷卻的功率模塊相比，隨后冷卻的功率模塊的冷卻效率降低。功率模塊中的這種冷卻不平衡會(huì)導(dǎo)致功率模塊的性能下降。

4、因此，電動(dòng)車輛和其它移動(dòng)裝置的冷卻效率與移動(dòng)的整體能效密切相關(guān)，并且其還對(duì)功率模塊的耐用性和性能維護(hù)具有重大影響，因此需要通過新的冷卻結(jié)構(gòu)提高功率模塊的冷卻效率。

5、包括在本發(fā)明的背景技術(shù)中的信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的一般背景的理解，并且不可以被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的各個(gè)方面旨在提供一種用于功率模塊的冷卻裝置，其通過沿歧管蓋的縱向和豎直方向配置的鰭板的散熱鰭片產(chǎn)生冷卻流體的豎直湍流，以將冷卻流體豎直噴射到發(fā)熱的表面上，從而確保了冷卻效率，同時(shí)通過提高冷卻流體的流動(dòng)效率而使豎直湍流所引起的流速損失最小化。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于功率模塊的冷卻裝置包括：歧管蓋，其配置為使冷卻流體循環(huán)并且容納功率模塊和與功率模塊相匹配的冷卻通道部，所述冷卻通道部包括多個(gè)引導(dǎo)流路，在所述多個(gè)引導(dǎo)流路中，第一流路形成為具有在上游側(cè)開口的一個(gè)端部以及朝向下游側(cè)減小的橫截面積，第二流路形成為具有在下游側(cè)開口的一個(gè)端部以及朝向下游側(cè)增大的橫截面積；鰭板，其容納在所述歧管蓋中，與功率模塊接觸，并且包括面向冷卻通道部并且沿與所述第一方向交叉的第二方向延伸的散熱鰭片，使得進(jìn)入第一流路的冷卻流體在散熱鰭片之間流動(dòng)且然后通過第二流路排出。

3、冷卻通道部的第一流路形成有在上游側(cè)開口的一個(gè)端部以及在下游側(cè)封閉的另一端部，以使冷卻流體從開口的端部進(jìn)入并且通過散熱鰭片循環(huán)，第二流路形成有在上游側(cè)封閉的一個(gè)端部以及在下游側(cè)開口的另一端部，以使通過散熱鰭片進(jìn)入的冷卻流體朝向下游側(cè)循環(huán)。

4、冷卻通道部的第一流路的高度朝向下游側(cè)減小，第二流路的高度朝向下游側(cè)增大。

5、冷卻通道部的第一流路的寬度朝向下游側(cè)減小，第二流路的寬度朝向下游側(cè)增大。

6、所述歧管蓋包括形成在第一流路與第二流路之間的屏障部分，所述屏障部分將第一流路和第二流路分開。

7、所述歧管蓋容納多個(gè)功率模塊以及與功率模塊相對(duì)應(yīng)的多個(gè)冷卻通道部，冷卻通道部包括連接管道，所述連接管道將位于上游側(cè)的冷卻通道部的第二流路和位于下游側(cè)的冷卻通道部的第一流路連接以彼此流體連通。

8、所述連接管道包括入口部分和出口部分，所述入口部分形成于下游側(cè)并且連接至冷卻通道部的第二流路，所述出口部分從入口部分分叉并且斜對(duì)角延伸，并且連接至第一流路中的至少兩個(gè)，以將不同的連接管道的出口部分與第一流路中的一個(gè)合并。

9、所述連接管道在從入口部分至出口部分的分支點(diǎn)處形成三角形形狀。

10、所述歧管蓋容納第一功率模塊、第二功率模塊和第三功率模塊，所述冷卻通道部包括第一冷卻通道部、第二冷卻通道部和第三冷卻通道部，所述第三冷卻通道部的引導(dǎo)流路的體積小于第一冷卻通道部和第二冷卻通道部的引導(dǎo)流路的體積。

11、如上所述構(gòu)造的用于功率模塊的冷卻裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，通過沿歧管蓋的縱向和豎直方向配置的鰭板的散熱鰭片產(chǎn)生冷卻流體的豎直湍流，以將冷卻流體豎直噴射到發(fā)熱的表面上，從而確保了冷卻效率，同時(shí)通過提高冷卻流體的流動(dòng)效率而使豎直湍流所引起的流速損失最小化。

12、歧管蓋設(shè)置有用于冷卻流體的循環(huán)的多個(gè)流路，所述多個(gè)流路具有分別用于冷卻流體的流入和循環(huán)的不同方向，并且體積或?qū)挾炔煌?，從而使流體循環(huán)過程中的壓力損失最小化，并且通過散熱鰭片解決了冷卻不平衡的問題。

13、本發(fā)明的方法和裝置具有其它的特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)從并入本文的所附附圖和下面的具體實(shí)施方式中將是顯而易見的，或者在并入本文的所附附圖和下面的具體實(shí)施方式中進(jìn)行更詳細(xì)的陳述，這些附圖和具體實(shí)施方式共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。

技術(shù)特征：

1.一種用于功率模塊的冷卻裝置，所述裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述冷卻通道部的第一流路的高度朝向下游側(cè)減小。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述第二流路的高度朝向下游側(cè)增大。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述第二流路的寬度朝向下游側(cè)增大。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述第一流路的寬度朝向下游側(cè)減小。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述第二流路的高度朝向下游側(cè)增大。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述第二流路的寬度朝向下游側(cè)增大。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述歧管蓋包括形成在第一流路與第二流路之間的屏障部分，所述屏障部分將第一流路和第二流路分開。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述連接管道包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述連接管道在從入口部分至出口部分的分支點(diǎn)處形成三角形形狀。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于功率模塊的冷卻裝置，其中，所述第一功率模塊以u(píng)相電進(jìn)行配置，所述第二功率模塊以v相電進(jìn)行配置，所述第三功率模塊以w相電進(jìn)行配置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及用于功率模塊的冷卻裝置，其包括歧管蓋和鰭板，并且利用沿歧管蓋的縱向和豎直方向配置的鰭板的散熱鰭片產(chǎn)生冷卻流體的豎直湍流，從而將冷卻流體豎直噴射到發(fā)熱的表面上，這確保了冷卻效率，同時(shí)通過提高冷卻流體的流動(dòng)效率而使豎直湍流所引起的流速損失最小化。歧管蓋設(shè)置有用于冷卻流體的循環(huán)的多個(gè)流路，所述多個(gè)流路具有分別用于冷卻流體的流入和循環(huán)的不同方向，并且體積或?qū)挾炔煌?，從而使流體循環(huán)過程中的壓力損失最小化，并且通過散熱鰭片解決了冷卻不平衡的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：權(quán)世昕,樸亨埈,李相勛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2