CN106059333B - 用于车辆的电源逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于车辆的电源逆变器。电源逆变器包括堆叠成阵列的多个电源模块。多个冷却剂室与电源模块交错。每个冷却剂室包括通过冷却剂路径相互连接的入口和出口，冷却剂路径被构造为使冷却剂在冷却剂室内循环。翅片突出到冷却剂路径中并被构造为基于冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。

Description

用于车辆的电源逆变器

技术领域

本公开涉及用于自动车辆的电源逆变器，具体涉及具有带冷却翅片的电源模块总成的电源逆变器。

背景技术

诸如电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和全混合动力电动车辆(FHEV)的车辆包含牵引电池总成作为一个或更多个电机的能量源。牵引电池包括协助管理车辆性能和操作的组件和系统。电源逆变器被电连接在电池和电机之间以将来自电池的直流电转换为与电机兼容的交流电。电源逆变器还可以充当整流器以将来自电机的交流电转换为与电池兼容的直流电。

发明内容

根据一个实施例，一种电源逆变器包括堆叠成阵列的多个电源模块。多个冷却剂室与电源模块交错。每个冷却剂室包括通过被构造为使冷却剂在所述室中循环的冷却剂路径相互连接的入口和出口。翅片突出到冷却剂路径中，并且被构造为基于冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。

根据另一个实施例，一种电源逆变器包括具有相对的主侧的多个电源模块，每个主侧限定凹入于其中的凹腔。电源模块成堆布置使得彼此邻近的凹腔协作以形成与电源模块交错的冷却剂室。多个流动引导组件各自设置在冷却剂室中的一个内，并包括被布置为引导冷却剂在所述室内流动的翅片。

根据本发明，提供一种电源逆变器，包括：多个电源模块，包括相对的主侧，每个主侧限定凹入于其中的凹腔，所述电源模块成堆布置使得彼此邻近的凹腔协作以形成与所述电源模块交错的冷却剂室；多个流动引导组件，每个流动引导组件设置在冷却剂室中的一个内，并包括被布置为引导冷却剂在所述室内流动的翅片。

根据本发明的一个实施例，所述电源逆变器还包括多个壳体，每个壳体容纳在所述冷却剂室中的一个内，并限定用于将所述流动引导组件中的一个容纳在其中的空腔。

根据本发明的一个实施例，每个流动引导组件还包括阻挡件，所述阻挡件限定冷却剂室的入口侧和冷却剂室的出口侧。

根据本发明的一个实施例，每个冷却剂室在入口侧和出口侧之间限定返回区域，其中，翅片被布置为形成U形冷却剂流动路径。

根据本发明的一个实施例，每个冷却剂室包括设置在同一侧的入口和出口。

根据本发明的一个实施例，所述电源逆变器还包括：歧管，沿堆的长度方向延伸并与每个冷却剂室流体连通。

根据本发明的一个实施例，每个电源模块限定开口，歧管设置在每个开口内。

根据本发明的一个实施例，翅片是销状翅片。

根据又一个实施例，一种用于电力电子总成的冷却装置包括基板和从基板向外突出的翅片。翅片被构造为基于流经冷却装置并穿过翅片的冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。

根据本发明的一个实施例，翅片由双金属材料制成，所述双金属材料被配置为响应于温度的变化而机械地移位。

根据本发明的一个实施例，翅片由形状记忆合金制成，所述形状记忆合金被配置为响应于温度的变化而机械地移位。

附图说明

图1是示例性混合动力车辆的示意图。

图2是可变电压转换器和电源逆变器的示意图。

图3是电源模块总成的透视图。

图4是沿切割线4-4截取的图3的总成的横截面的侧视图。

图5是图3中示出的总成的模块中的一个的透视图。

图6是图3中示出的总成的歧管的俯视图。

图7是另一电源模块总成的一部分的分解侧视图。

图8是波状流动引导组件的透视图。

图9是偏置带状流动引导组件的透视图。

图10是销状翅片(pin fin)流动引导组件的透视图。

图11是另一电源模块总成的横截面的前视图。

图12是另一偏置带状流动引导组件的透视图。

图13是直线翅片流动引导组件的透视图。

图14是另一销状翅片流动引导组件的透视图。

图15是又一销状翅片流动引导组件的透视图。

图16A是可变形状翅片呈第一形状时的流动引导组件的平面图。

图16B是翅片呈第二形状时的图16A的流动引导组件的平面图。

具体实施方式

在此描述本公开的实施例。然而，应当理解，所公开的实施例仅为示例，其它实施例可以采取各种和替代的形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以示出特定组件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应该被解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式利用本发明的代表性基础。如本领域的普通技术人员将理解的，参照任一附图示出并描述的各种特征可与在一个或更多个其它附图中示出的特征进行组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合与变型可被期望用于特定应用或实施方式。

PHEV的示例在图1中示出，并总体上被称为车辆16。车辆16包括传动装置12，并在内燃发动机20的协助下通过至少一个电机18被推进。电机18可以是交流(AC)电动马达，在图1中被示为“马达”18。电机18接收电力并提供扭矩用于车辆推进。电机18还用作发电机，用于通过再生制动将机械动力转换成电力。

传动装置12可以是动力分配式配置。传动装置12包括第一电机18和第二电机24。第二电机24可以是交流电动马达，在图1中被示为“发电机”24。如同第一电机18，第二电机24接收电力并提供输出扭矩。第二电机24还用作发电机，用于将机械动力转换成电力并优化通过传动装置12的动力流。在其它实施例中，传动装置不具有动力分配式配置。

传动装置12包括行星齿轮单元26，其包括太阳齿轮28、行星齿轮架30和环形齿轮32。太阳齿轮28被连接到第二电机24的输出轴用于接收发电机扭矩。行星齿轮架30连接到发动机20的输出轴用于接收发动机扭矩。行星齿轮单元26将发电机扭矩和发动机扭矩组合并围绕环形齿轮32提供组合的输出扭矩。行星齿轮单元26用作无级变速器，而没有任何固定的传动比或“阶梯”传动比。

传动装置12还可包括单向离合器(O.W.C.)和发电机制动器33。O.W.C.连接到发动机20的输出轴，只允许输出轴沿一个方向旋转。O.W.C.防止传动装置12反向驱动发动机20。发电机制动器33连接到第二电机24的输出轴。发电机制动器33可以被激活以“制动”第二电机24的输出轴和太阳齿轮28或防止第二电机24的输出轴和太阳齿轮28旋转。或者，O.W.C.和发电机制动器33可以被去除并以用于发动机20和第二电机24的控制策略代替。

传动装置12包括具有中间齿轮的中间轴，所述中间齿轮包括第一齿轮34、第二齿轮36和第三齿轮38。行星输出齿轮40连接到环形齿轮32。行星输出齿轮40与第一齿轮34啮合，用于在行星齿轮单元26和中间轴之间传递扭矩。输出齿轮42连接到第一电机18的输出轴。输出齿轮42与第二齿轮36啮合，用于在第一电机18和中间轴之间传递扭矩。传动装置输出齿轮44连接到传动轴46。传动轴46通过差速器50连接到一对驱动轮48。传动装置输出齿轮44与第三齿轮38啮合，用于在传动装置12和驱动轮48之间传递扭矩。传动装置还包括用于冷却传动装置流体的热交换器或自动传动装置流体冷却器49。

车辆16包括用于存储电能的能量存储装置，诸如牵引电池52。电池52是能够输出电力来运转第一电机18和第二电机24的高电压电池。当第一电机18和第二电机24运转为发电机时，电池52还接收来自它们的电力。电池52是由若干电池模块(未示出)组成的电池组，其中每个电池模块包含多个电池单元(未示出)。车辆16的其它实施例可设想不同类型的能量存储装置，诸如补充或代替电池52的电容器和燃料电池(未示出)。高电压总线将电池52电连接到第一电机18和第二电机24。

车辆包括用于控制电池52的电池能量控制模块(BECM)54。BECM 54接收指示车辆状况和电池状况的输入，诸如电池温度、电压和电流。BECM 54计算并估计电池参数，诸如电池荷电状态和电池功率容量。BECM 54将指示电池荷电状态(BSOC)和电池功率容量(P_cap)的输出(BSOC、P_cap)提供到其它车辆系统和控制器。

车辆16包括DC-DC转换器或可变电压转换器(VVC)10和逆变器56。VVC 10和逆变器56电连接在牵引电池52和第一电机18之间以及电池52和第二电机24之间。VVC 10“增压”或使由电池52提供的电力的电压电位增加。根据一个或更多个实施例，VVC 10还“降压”或使提供给电池52的电力的电压电位减小。逆变器56将主电池52(通过VVC 10)提供的直流(DC)电转换为用于操作电机18、24的AC电。逆变器56还将由电机18、24提供的AC电整流成直流电用以给牵引电池52充电。传动装置12的其它实施例包括多个逆变器(未示出)，诸如每个电机18、24与一个逆变器相关联。VVC 10包括电感器组件14。

传动装置12包括传动装置控制模块(TCM)58，用于控制电机18、电机24、VVC 10和逆变器56。TCM 58被配置为监测电机18、24的位置、速度和功率消耗等。TCM 58还监测VVC10和逆变器56内各个位置处的电参数(例如，电压和电流)。TCM 58将对应于该信息的输出信号提供到其它车辆系统。

车辆16包括与其它车辆系统和控制器通信以协调它们的功能的车辆系统控制器(VSC)60。虽然被示为单个控制器，但是VSC 60可包括可用于根据整体车辆控制逻辑或软件控制多个车辆系统的多个控制器。

车辆控制器(包括VSC 60和TCM 58)通常包括任意数量的微处理器、ASIC、IC、存储器(例如，闪存、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM)和软件代码以彼此协作来执行一系列操作。控制器还包括预定数据或基于计算和试验数据并存储在存储器内的“查找表”。VSC 60使用共同的总线协议(例如，CAN和LIN)经由一个或更多个有线或无线的车辆连接与其它车辆系统和控制器(例如，BECM 54和TCM 58)通信。VSC 60接收表示传动装置12的当前位置(例如，驻车、倒车、空挡或前进)的输入(PRND)。VSC 60还接收表示加速踏板位置的输入(APP)。VSC60将表示期望的车轮扭矩、期望的发动机转速和发电机制动命令的输出提供到TCM 58，并将接触器控制提供到BECM 54。

车辆16包括用于控制发动机20的发动机控制模块(ECM)64。VSC 60将输出(期望的发动机扭矩)提供到ECM 64，所述输出基于多个输入信号(包括APP)，并对应于驾驶员对车辆推进的请求。

如果车辆16是PHEV，则电池52可以经由充电端口66周期性地从外部电源或电网接收AC能量。车辆16还包括车载充电器68，它从充电端口66接收AC能量。充电器68是AC/DC转换器，它将所接收的AC能量转换成适合给电池52充电的DC能量。进而，在再充电期间，充电器68将DC能量提供给电池52。虽然在PHEV 16的背景下进行示出和描述，但是应理解，逆变器56可在其它类型的电动车辆(诸如HEV或BEV)上实施。

参照图2，示出了VVC 10和逆变器56的电气原理图。VVC 10可包括第一开关单元70和第二开关单元72，用于使输入电压(V_bat)增压以提供输出电压(V_dc)。第一开关单元70可包括并联连接到第一二极管76的第一晶体管74，但是第一二极管76和第一晶体管74的极性切换(反向并联)。第二开关单元72可包括反向并联连接到第二二极管80的第二晶体管78。每个晶体管74、78可以是任何类型的可控开关(例如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或场效应晶体管(FET))。此外，每个晶体管74、78可由TCM 58单独控制。电感器组件14被示出为串联连接在牵引电池52和开关单元70、72之间的输入电感器。当提供电流时，电感器14产生磁通。当流经电感器14的电流变化时，产生时变磁场，并感应出电压。VVC 10的其它实施例包括替代的电路构造(例如，两个以上的开关)。

逆变器56可包括堆叠在总成中的多个半桥82。每个半桥可被封装为功率级(powerstage)。在示出的实施例中，逆变器56包括六个半桥，三个用于马达18，三个用于发电机24。每个半桥82可以包括连接到来自电池的正极DC节点的正极DC引线84和连接到来自电池的负极DC节点的负极DC引线86。每个半桥82还可以包括第一开关单元88和第二开关单元90。第一开关单元88可包括并联连接到第一二极管94的第一晶体管92。第二开关单元90可包括并联连接到第二二极管98的第二晶体管96。第一晶体管92和第二晶体管96可以是IGBT或FET。每个半桥82的第一开关单元88和第二开关单元90将电池的DC电转换成AC引线100处的单相AC输出。每个AC引线100被电连接到马达18或发电机24。在示出的示例中，三个AC引线100被电连接到马达18，其他三个AC引线100被电连接到发电机24。

参照图3至图5，电源逆变器56包括电源模块总成57、电容器模块(未示出)和栅极驱动板(未示出)。电源模块总成57包括成堆布置的多个电源模块122。电源模块总成57包括限定堆的一端的第一电源模块124和限定堆的另一端的最后的电源模块126。第一端板128被设置为抵靠第一模块124，第二端板130被设置为抵靠最后的模块126。所述端板协作以夹住堆，并且可以提供压缩以帮助将堆保持在一起。

每个电源模块122包括框架132，框架132具有相对的主侧(major side)134、136和在主侧之间延伸的副侧(minor side)138。在示出的实施例中，框架132是中空的矩形体，所述矩形体包括左侧140、右侧142、顶部144和底部146，它们全体协作以限定外表面150、内表面148、前表面152和后表面154。在其它实施例中，框架132可以是不同的形状。内表面148限定用于容纳功率级82的外壳。功率级82可包括如图2中示出的半导体装置。

功率级82包括相对的主侧158和多个副侧160。功率级82被容纳在外壳内，并且在至少一些副侧160上被框架132包围。功率级82包括正极直流电力端子162和负极直流电力端子164，每个端子延伸穿过在右侧142中限定的一个或更多个孔。每个直流端子164可以连接到电容器模块的相应端子。功率级82的交流电力端子166延伸穿过在底部146中限定的孔。交流电力端子166被电连接到电机。功率级82的第一信号针168和第二信号针170延伸穿过在左侧140中限定的一个或更多个孔。信号针168、170可以电连接到栅极驱动板。端子和信号针的位置可根据实施例而变化并且不限于示出的配置。第一板172被设置为抵靠功率级82的一个主侧158，第二板174被设置为抵靠功率级82的另一主侧。第一板172和第二板174被布置在框架132中，使得板外侧176暴露并且至少一些边缘178接合框架132的内表面148。第一板172和第二板174可以是金属、塑料、复合材料或它们的组合。功率级82的半导体装置可以填充有环氧树脂156或其他填料以将功率级与板和其它组件电绝缘。注意：为了清楚，环氧树脂没有用交叉的平行线画出阴影。

框架132的副侧138足够宽以沿堆的纵向方向延伸超过板172、174的板外侧176。框架132的延伸区域和每个板的板外侧176限定凹入于电源模块122的主侧的一对凹腔180。每个电源模块122还包括限定在框架132和功率级82之间的开口184。分隔件可以设置在开口184内以将开口184分隔成一对并排的开口。

如图4中最佳示出的，各个电源模块122成堆布置，其中，相邻的框架132的前表面152和后表面154被设置为彼此抵靠。当被堆叠时，相邻的电源模块122的凹腔180协作以限定与模块122交错的冷却剂室182。端板和电源模块也可以协作以限定一些冷却剂室182。例如，第一端板128与第一模块124协作以限定外侧冷却剂室，第二端板130与最后的模块126协作以限定另一外侧冷却剂室。外侧冷却剂室可以具有比内部冷却剂室小的容积，或者端板可具有凹入区域以提供与内部冷却剂室具有相同或相似容积的外侧冷却剂室。或者，可以省略外侧冷却剂室。例如，端板128、130可分别包括容纳在第一模块124和最后的模块126的外侧凹腔内以填充所述凹腔的突起面。每个冷却剂室182可以界定五侧并且可以具有敞开的顶侧。在其它实施例中，每个室界定四侧，具有敞开的顶部和敞开的底部。每个冷却剂室182可以包括槽路或其它特征以引导冷却剂在室中循环。例如，多个翅片183附连到板172、174并从板172、174向外延伸到室182中。每个功率级可以包括从板172、174中的一者或两者突出的翅片183。翅片183在室内流动的冷却剂中产生湍流以增加室的冷却能力。在另一实施例中，翅片可以是被构造为响应于温度的变化而改变形状的可变形状翅片。可变形状翅片附连到相应的板使得翅片的至少一部分相对于板可移位。通过改变翅片的形状，冷却剂中产生的湍流量可以根据需要进行调节。

参照图4和图6，每个模块122中的开口184协作形成沿堆的长度方向延伸的空腔186。每个冷却剂室182的敞开的顶侧可以通向空腔186。歧管188容纳在空腔186内并沿着逆变器56的长度方向延伸。歧管188可以包括供给室190和返回室192。所述室可以位于分隔件的相对两侧。在示出的实施例中，供给室和返回室并排定位，但是可以设想其它构造。供给室190包括与供给管路连接的端口194，返回室192包括与返回管路连接的端口196。供给管路和返回管路形成较大的热管理系统的一部分，该热管理系统可以包括泵、散热器、其它管路、阀门和其它组件。歧管188的底壁202设置在每个冷却剂室182的敞开的顶侧的上方。歧管188的底壁202可以作为冷却剂室182的顶部。底壁202可包括供给室190中的多个入口198，所述入口将供给室190与每个冷却剂室182流体连通。底壁202可包括返回室192中的多个出口200，所述出口将返回室与每个冷却剂室182流体连通。在操作期间，供给室190中的加压冷却剂循环进入每个冷却剂室182中以冷却电源模块122。冷却剂从冷却剂室182离开，经由出口200进入返回室192。每个冷却剂室182内的翅片183帮助在入口198和出口200之间引导流体。分隔件有助于防止冷却剂直接从入口198流到出口200而不流经冷却剂室182。

参照图7，示出了另一电源模块总成210的一部分的分解图。总成210包括堆叠成阵列的多个模块212。每个模块212类似于模块122并且包括框架214和布置在框架内的功率级216。板218附连到功率级216的外表面，并与框架214协作以在模块212的每侧限定凹腔220。不同于电源模块总成57(其中，凹腔180直接限定冷却剂室182)，总成210包括多个壳体222，每个壳体限定一个冷却剂室228。每个壳体222包括限定冷却剂室228的壁。壳体222包括开口226，开口226允许冷却剂循环进入和离开室228。流动引导组件230容纳在室228内。流动引导组件包括可附连到背板(backing plate)234的多个翅片232。翅片的尺寸和形状被形成为延伸横跨冷却剂室228的至少一部分。翅片232可以以不同的图案布置以在室228内产生期望的冷却剂流动路径。翅片232可以是静止翅片或者可以是可变形状翅片。

图8至图10示出了不同的流动引导组件。该流动引导组件结合图7的壳体实施例进行示出和描述。但是，任何流动引导组件也适用于电源模块总成57。在不包括壳体的实施例中，流动引导组件可以附连到板172、174中的一者或两者。

参照图8，波状流动引导组件236设置在壳体222的冷却剂室228内。组件236包括可附连到中间板240的多个波形翅片238。阻挡件246沿着组件236的一部分延伸以限定室228的入口侧248和出口侧250。室228的返回区域252与入口侧和出口侧两者连接。一些波形翅片是连续的，具有通过U形部分244互连的一对相对连续的部分242。连续部分242设置在入口侧248和出口侧250中的一者中，U形部分244设置在返回区域252中。在图8中示出的实施例中，流体在壳体222的同一侧进入并离开室228。

参照图9，偏置带状流动引导组件254设置在壳体222的冷却剂室228内。组件254包括布置在室228内的多个波纹带256。每个带256至少包括在弯曲边缘262互连的第一板258和第二板260。阻挡件264沿着组件254的一部分延伸以限定入口侧266和出口侧268。返回区域270与入口侧和出口侧两者连接。设置在返回区域270内的波纹带256可以包括具有孔272的板，以允许冷却剂在返回区域270内改变方向。

参照图10，销状翅片流动引导组件276设置在壳体222的冷却剂室228内。组件276包括多个销状翅片278。销状翅片278可如示出地那样成排布置，或者可以随机地布置。阻挡件280沿组件276的一部分延伸以限定入口侧283和出口侧284。返回区域282与入口侧和出口侧两者连接。翅片278可以按U形排布置在返回区域282内。翅片278可具有圆形横截面或可具有多边形横截面。

参照图11，示出了另一电源模块总成286的剖视图。总成286包括多个电源模块288，电源模块288具有框架290，框架290具有前表面292和后表面(不可见)。在示出的实施例中，框架290还包括左侧294、右侧296、顶部298和底部300。上突出部302从顶部298向上延伸并限定空腔304。下突出部306从底部300向下延伸并限定空腔308。

功率级310被容纳在框架290内。功率级包括未被框架覆盖的主侧和被框架290的内表面包围的副侧。功率级310包括延伸穿过左侧294的一对正极和负极直流端子312以及延伸穿过左侧294的交流端子314。所述一对正极和负极直流端子312彼此相邻地堆叠，其中只有一个在附图中可见。功率级310的信号针316延伸穿过右侧296。在其它实施例中，端子和信号针可以放置在不同的位置。板318被设置在功率级310的每个主侧上。框架290的尺寸被形成为延伸超过板以形成凹腔。如上所述，相邻的凹腔协作以形成冷却剂室。入口歧管320被容纳在上空腔304内，出口歧管322被容纳在下空腔308内。歧管可以比空腔稍小(如图所示)或者可以具有基本相同的尺寸。入口歧管和出口歧管经由入口324和出口326与每个冷却剂室流体连通。在冷却系统的操作期间，流体从入口歧管320流动跨过功率级310，并且经由出口歧管322流出，以冷却功率级310。如示出的，上突出部和下突出部以及上歧管和下歧管集中在框架290的中心线上。但是，在其它实施例中，突出部和歧管可以向中心线的左侧或右侧偏置。

总成286的冷却剂室可以由凹腔直接限定，或者可以通过插入到凹腔中的壳体来限定。总成286的冷却剂室可以包括与以上讨论的流动引导组件类似的流动引导组件。图12至图14示出了可用在电源模块总成286中的示例性流动引导组件。图12至图14中示出的流动引导组件可以用在带有壳体的实施例或没有壳体的实施例中。在带有壳体的实施例中，流动引导件附连到壳体，而在没有壳体的实施例中，流动引导件附连到限定冷却剂室的板318。

参照图12，壳体332包括限定冷却剂室336的壁334。壳体332包括入口开口338和出口开口340，以允许冷却剂进入和离开室336。偏置带状流动引导组件330被容纳在室336内。流动引导组件330包括多个带状翅片342，每个带状翅片342包括沿弯曲边缘348连接的水平板344和竖直板346。相邻翅片342被布置为相对于彼此偏置以增加流经冷却剂室336的冷却剂中的湍流。带状翅片342可以附连到背板(未示出)，或者可以直接附连到壳体332的一个壁334。

参照图13，直线翅片流动引导组件350可被容纳在电源模块总成286的冷却剂室中的一个内。流动引导组件350包括在冷却剂室的入口和出口之间延伸的多个直线翅片352。中间板354可以被附连到每个翅片352。中间板354将翅片352保持就位，并且其自身也可以用作翅片。可替代地，中间板354可以被省略，并且可以用沿翅片的上部或下部纵向边缘附连到每个翅片的背板代替。

参照图14，销状翅片流动引导组件356可被容纳在电源模块总成286的冷却剂室中的一个内。组件356包括附连到中间板360并从中间板360向上延伸的第一组销状翅片358。第二组销状翅片362附连到中间板360的另一侧上并从中间板360向下延伸。第一翅片组和第二翅片组可被布置为使得第一组的翅片与第二组的相应翅片同心。翅片可具有圆形横截面或可具有多边形横截面。

参照图15，电源模块总成286的冷却剂室可以包括四转向流动路径。壳体366包括限定冷却剂室368的壁。流动引导组件370设置在室368内以引导在室内流动的冷却剂。流动引导组件370可包括弯曲部372和直线段374，以在室368内产生蛇形冷却剂通道。组件370可以包括多个翅片376。翅片376可以是销状翅片(如图所示)，或者可以是上面描述的其它类型的翅片中的一种，或者可以是本领域技术人员已知的任何类型的翅片。翅片376可以被布置为便于室内的蛇形流动。例如，翅片376可在弯曲部372处以U形图案布置且在直线段374处以直线排布置。一些翅片可以附连到壳体366的顶部，一些可以附连到壳体366的底部。或者，所有翅片可附连到壳体366的顶部和底部两者。或者，所有翅片可以附连到顶部和底部中的一者。

图16A和图16B示出了具有可变形状翅片382的流动引导组件380。图16A示出了处于第一位置的翅片382，图16B示出了处于第二位置的翅片382。翅片382的一个目的是增加冷却剂室内的冷却剂中的湍流。通常，可以通过增加冷却剂中的湍流来提高冷却剂室的冷却能力。但是，湍流的增加导致冷却剂室内的阻力增加，这需要更大的泵送功率以使冷却剂循环通过系统。任何设备(包括电源逆变器)的冷却需求在该设备的工作循环期间是变化的。理想的情况是仅当需要额外的冷却时才增加湍流以减少泵的工作负载。通过调整翅片的位置，可以根据需要增加或减小湍流，并且可以减少不必要的泵送损失。

每个翅片382包括在翅片的顶部386和底部之间延伸的一对相对的板384。板384是翅片的与循环通过所述室的冷却剂相互作用最多的部分。每个翅片382还包括附连区域390，在附连区域390，翅片附连到壳体(如果包括的话)或附连到板318中的一个。附连区域足够小，以允许翅片382的相当一部分相对于壳体或板318移动。

翅片382可以由被配置为响应于温度变化而改变形状的材料制成。例如，翅片382可以由双金属材料制成，或可以由形状记忆合金制成。双金属材料和形状记忆合金是响应于温度变化而机械地移位的材料。翅片382可以被配置为在较低的温度范围内处于第一位置且在较高的温度范围内处于第二位置。

在第一位置，每个翅片382的板384基本上成直线。响应于温度的升高，每个翅片382可移位到第二位置。在第二位置，每个翅片382的板384包括至少一个弯曲部392。在第二位置，翅片的弯曲形状产生比第一位置更多的湍流，这增加了冷却剂室的冷却能力。翅片可以被配置为在不同的温度下切换位置，提供对湍流甚至更大的控制。例如，一半的翅片可在第一温度下切换到第二位置，而另一半可在第二温度下切换到第二位置。

虽然可变形状翅片被示出为电源逆变器的电源模块总成的一部分，但是可变形状翅片可用于其它电力电子装置中。例如，流动引导组件380可用于牵引电池总成中。这里，流动引导件可在电池单元之间交错以冷却电池单元。

虽然上面描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求所包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可作出各种改变。如之前所描述的，可组合各个实施例的特征以形成本发明的可能未被明确示出或描述的进一步的实施例。虽然各个实施例可能已被描述为提供优点或在一个或更多个期望的特性方面优于其他实施例或现有技术实施方式，但是本领域的普通技术人员应该认识到，根据特定应用和实施方式，一个或更多个特征或特性可被折衷以实现期望的整体系统属性。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易组装性等。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其他实施例或现有技术实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且可以期望用于特定应用。

Claims (9)

1.一种电源逆变器，包括：

多个电源模块，堆叠成阵列；

多个冷却剂室，与所述电源模块交错，所述冷却剂室中的每个冷却剂室包括通过冷却剂路径互连的入口和出口以及翅片，其中，所述冷却剂路径被构造为使冷却剂在冷却剂室内循环，所述翅片突出到冷却剂路径中，引导冷却剂从所述入口流动到所述出口，并被构造为基于冷却剂的温度而改变形状以改变与冷却剂相关联的湍流。

2.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述翅片被进一步构造为在冷却剂的第一温度范围内具有第一形状且在冷却剂的第二温度范围内具有第二形状。

3.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述翅片由双金属材料制成，所述双金属材料被配置为响应于温度的变化而机械地移位。

4.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述翅片由形状记忆合金制成，所述形状记忆合金被配置为响应于温度的变化而机械地移位。

5.根据权利要求1所述的电源逆变器，还包括：歧管，沿所述阵列的长度方向延伸且与每个冷却剂室流体连通。

6.根据权利要求5所述的电源逆变器，其中，所述电源模块中的每个电源模块限定开口，所述歧管的一部分容纳在所述开口中。

7.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述入口和出口设置在冷却剂室的同一侧。

8.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，每个冷却剂室由容纳在彼此邻近的电源模块之间的壳体限定，其中，所述翅片附连到所述壳体的内表面并从所述壳体的内表面横向地突出。

9.根据权利要求1所述的电源逆变器，其中，所述电源模块中的每个电源模块还包括具有相对的主侧和被电源模块的框架包围的副侧的功率级，其中，所述框架延伸超过所述主侧并与所述主侧协作以在电源模块的每侧限定凹腔，且其中，电源模块成堆布置使得彼此邻近的凹腔协作以形成所述冷却剂室。

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