CN106158791A - 电力半导体双面冷却方式冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电力半导体双面冷却方式冷却装置，更详细地说，向弯曲成2个“己”形状的冷却水流路插入多个电力半导体，将包括已插入所述电力半导体的冷却水流路的冷却部固定到固定板上，从而使所述电力半导体与外部连接。

Description

电力半导体双面冷却方式冷却装置
技术领域
本发明涉及电力半导体双面冷却方式冷却装置，更详细地说，向弯曲成2个“己”形状的冷却水流路插入多个电力半导体，将包括已插入所述电力半导体的冷却水流路的冷却部固定到固定板上，从而使所述电力半导体与外部连接。
背景技术
图1是呈现根据传统技术的电力半导体冷却装置的一例的正面图，图2是呈现根据传统技术的电力半导体冷却装置的一例的立体图，图3是呈现根据传统技术的电力半导体冷却装置的另一例的立体图。
参照图1及图2，根据传统技术的电力半导体冷却装置2，包括：第1冷却器10、第2冷却器30及电力半导体20、40。更详细地说，所述第1冷却器10由多个冷却水流路11、12、13、14竖向重叠而构成，向所述冷却水流路之间插入了发热量多的电力半导体21、22、23、24、25、26。所述第2冷却器30在所述第1冷却器10下部竖向重叠多个冷却水流路31、32、33而构成，向所述冷却水流路之间插入发热量少的电力半导体41、42、43、44、45、46。
但是，所述根据传统技术的电力半导体冷却装置2，需焊接(Brazing)多个冷却水流路10、20及冷却水出入口管50、60，因此结构复杂，很难保证冷却水流路的气密性。并且，存在多个从入口管50分配的冷却水流路33、32、31、14、13、12、11，导致冷却水的流动不畅。并且，所述冷却装置2的电力半导体插入结构为从上到下插入的机构，不适合安装采用螺丝结合方式的车辆用电力半导体。
参照图3，根据传统技术的电力半导体冷却装置3，其在电力半导体安装部70的下部另外安装了冷却装置80。但是，所述根据传统技术的电力半导体冷却装置3，因所述冷却装置被设置在电力半导体安装部的下部而降低了冷却效率，需要另外构成电力半导体安装部70及冷却装置80而导致制造成本的上升。
因此，需要能够保证冷却水流路的气密性且具有能够提高冷却效率的冷却水流路结构、改善电力半导体的组装性的电力半导体冷却装置。
在先专利
(专利文献1)US8342276B2
(专利文献2)JP2014-127577A
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明为了解决所述问题点而提出，其目的在于提供一种电力半导体双面冷却方式冷却装置，向弯曲成2个'己'形状的冷却水流路插入多个电力半导体，将包括已插入所述电力半导体的冷却水流路的冷却部固定到固定板上，从而使所述电力半导体与外部连接，据此，用少数的冷却水流路结构冷却多个电力半导体，冷却效率优秀，能够保证冷却水流路的气密性，易于组装电力半导体。
(解决问题的手段)
为达成所述目的，根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的一实施例，包括：电力半导体；冷却部，具有弯曲的(Bending)形状而能够压合所述电力半导体的上部面与下部面，冷却所述电力半导体；及连接部，使所述电力半导体与外部连接。
这时，所述冷却部，包括：冷却水流路，具有弯曲的(Bending)形状而能够压合所述电力半导体的上部面及下部面，插入所述电力半导体；第1分配器，向所述冷却水流路供应冷却水；第2分配器，从所述冷却水流路流出所述冷却水；冷却水入口，向所述第1分配器供应所述冷却水；及冷却水出口，从所述第2分配器流出所述冷却水。
这里，所述冷却水流路经过多次弯曲，具有“匚”形状或“己”形状或多层结构。并且，能够在所述第1分配器与第2分配器之间安装多个所述冷却水流路，可向所述冷却水流路插入多个电力半导体。
并且，所述连接部，包括：连接端子，使所述电力半导体与外部电气性地连接；固定板，所述连接端子安装于此，固定所述冷却部；及上部固定板，压合所述冷却部的上部面及下部面而固定所述冷却部，与所述固定板结合。
根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部制造方法的一实施例，包括：流路制作步骤，制作冷却水流路、第1分配器、第2分配器；冷却水流路弯曲步骤，弯曲所述冷却水流路；流路连接步骤，结合所述弯曲的(Bending)冷却水流路与所述第1及第2分配器；出入口连接步骤，向所述第1分配器焊接冷却水入口，向所述第2分配器结合冷却水出口；及气密性检查步骤，检查所述已结合的冷却部的气密性。
这时，所述流路弯曲步骤中，将所述冷却水流路弯曲成“己”形状。
并且，所述流路连接步骤中，将多个弯曲的冷却水流路结合到所述第1及第2分配器。
并且，所述流路连接步骤或出入口连接步骤中，所述结合是通过钎焊(Brazing)而结合。
(发明的效果)
根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置，提供一种能够用少数的冷却水流路结构冷却多个电力半导体、冷却效率优秀、能够保证冷却水流路的气密性、易于组装电力半导体的电力半导体冷却装置。
附图说明
图1是呈现根据传统技术的电力半导体冷却装置的一例的正面图。
图2是呈现根据传统技术的电力半导体冷却装置的一例的立体图。
图3是呈现根据传统技术的电力半导体冷却装置的另一例的立体图。
图4是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的立体图。
图5是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的正面图。
图6是分解根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的立体图。
图7是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置中电力半导体的立体图。
图8是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置中冷却器的立体图。
图9是呈现制造根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的方法的流程图。
符号说明
1：根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置
2：根据传统技术的电力半导体冷却装置的一例
3：根据传统技术的电力半导体冷却装置的另一例
4：2个冷却水流路的中心轴
5：冷却水
10：第1冷却器
11：第1冷却水流路 12：第2冷却水流路
13：第3冷却水流路 14：第4冷却水流路
20：发热量多的电力半导体
21，22，23，24，25，26：电力半导体
30：第2冷却器
31：第5冷却水流路 32：第6冷却水流路
33：第7冷却水流路
40：发热量少的电力半导体
41，42，43，44，45，46：电力半导体
50：冷却水入口管 60：冷却水出口管
70：电力半导体安装部 80：冷却装置
100：电力半导体
101，102，103，104，105，106，107，108，109，110，111，112：电力半导体
120：电力半导体的上部面 130：电力半导体的下部面
200：冷却部
210：冷却水流路
211：第1冷却水流路 212：第2冷却水流路
220：冷却水入口 230：冷却水出口
240：冷却水流路 250：第1分配器
260：第2分配器 270：冷却水入口
280：冷却水出口
300：连接部
310：连接端子 320：固定板
330：上部固定板
具体实施方式
本说明书中使用的技术用语只是为了说明特定的实施例，并不是为了限制本发明。并且，除了有特殊定义的以外，应解释为本说明书公开的技术领域中具有一般知识的人能够一般理解的意思，不可解释成过度全面或过度缩小的意思。并且，附图只是为了便于理解本说明书中公开的技术思想，并不因此限制本发明的技术思想，应理解为包括本说明书中公开的技术思想及技术范围所包括的所有变更·均等物及替代物。
下面，参照附图而详细说明根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的一实施例。
图4是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的立体图，图5是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的正面图，图6是分解根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的立体图，图7是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置中电力半导体的立体图，图8是呈现根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置中冷却器的立体图。
参照图4至图8，根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的一实施例，包括：电力半导体100、冷却部200、连接部300。
所述电力半导体100，被插入到所述冷却部200，结合到所述连接部300而与外部电气性地连接。这里，被插入到所述冷却部200的所述电力半导体100，可使用用于马达驱动车辆的高电压直流变换器(HDC：High VoltageDC-DC Converter)用电力半导体3个101、102、103，第1马达(MG1)用3个电力半导体104、105、106，除此之外的电力半导体6个107、108、109、110、111、112，共使用12个。参照图8图示包括2个冷却水流路211、212及第1、2分配器250、260的冷却部200，所述12个电力半导体，从包括2个“己”形状冷却水流路211、212的所述冷却部200，向一个“己”形状冷却水流路211的上部无冷却水流路的空间插入3个，向下部无冷却水流路的空间各插入3个，在包括2个“己”形状冷却水流路211、212的所述冷却部200上安装共12个。这时，所述多个电力半导体101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112的外部连接用端子，为了与所述连接部300电气性地连接，朝向所述2个冷却水流路211、212的中心轴4方向而插入到所述冷却部200。
所述冷却部200，具有弯曲的(Bending)形状而压合所述电力半导体的上部面120及下部面130，冷却所述电力半导体100。即，所述冷却部200，用所述冷却部内流动的冷却水5冷却被插入所述弯曲的形状之间的所述电力半导体100。更详细地说，所述冷却部的第1实施例包括：冷却水流路210、冷却水入口220及冷却水出口230。并且，所述冷却部的第2实施例包括：冷却水流路240、第1分配器250、第2分配器260、冷却水入口270及冷却水出口280。下面说明所述冷却部的第2实施例的构成要素。与所述第2实施例的构成要素相同的所述冷却部的第1实施例的构成要素210、220、230执行与所述第2实施例的构成要素240、270、280相同的功能。
所述冷却水流路240，具有弯曲的(Bending)形状而压合所述电力半导体的上部面120及下部面130，插入所述电力半导体100。即，所述冷却水流路240，具有以“匚”形状或“己”形状弯曲的(Bending)形状，可向所述弯曲的冷却水流路之间的空的空间插入所述电力半导体100。并且，所述冷却水流路240，经过多次弯曲(Bending)而具有多层结构。例如，所述“己”形状具有一个冷却水流路且重复而具有多层结构，可向所述多层结构的冷却水流路插入更多的电力半导体。
并且，可安装多个所述冷却水流路240到所述第1分配器250与第2分配器260之间。即，如图8，在所述第1分配器250与第2分配器260之间，可安装“己”形状的2个冷却水流路211、212，不限制被安装到所述第1分配器250与第2分配器260之间的冷却水流路的形状及个数。这里，可向所述冷却水流路插入多个电力半导体101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112。这时，所述电力半导体100插入所述冷却水流路210的方向会根据所述冷却水流路210的形状而不同。例如，“己”形状的冷却水流路211、212的情况为，向所述“己”形状的冷却水流路211、212上部中无冷却水流路的空间，可从右到左插入所述电力半导体100，向所述“己”形状的冷却水流路211、212下部无冷却水流路的空间，从左到右插入所述电力半导体100。
所述第1分配器250，向所述冷却水流路211、212供应冷却水5。即，所述第1分配器250起到将由所述冷却水入口270供应的冷却水5重新供应到所述冷却水流路211、212的通道作用。无所述第1分配器250的所述冷却部的第1实施例中，冷却水入口220可执行所述第1分配器250的功能。
所述第2分配器260使从所述冷却水流路211、212流出所述冷却水5。即，所述第2分配器260起到使从所述冷却水流路211、212流出所述冷却水5的通道作用，使流出的冷却水5重新通过所述冷却水出口280流出。无所述第2分配器260的所述冷却部的第1实施例中，冷却水出口230可执行所述第2分配器260的功能。
所述冷却水入口270，向所述第1分配器250供应所述冷却水5。这里，所述冷却水入口270，可被安装到所述第1分配器250，可根据冷却水5的流量及冷却水供应源的位置而变更所述冷却水入口270的形态及方向。
所述冷却水出口280，使从所述第2分配器流出所述冷却水。
所述连接部300，使所述电力半导体与外部连接。更详细地说，所述连接部，包括：连接端子310、固定板320及上部固定板330。这里，所述冷却水出口280，可被安装到所述第2分配器260，可根据冷却水5的流量及冷却水回收部的位置而变更所述冷却水出口280的形态及方向。
所述连接部300，使所述电力半导体100与外部连接。更详细地说，所述连接部300，包括：连接端子310、固定板320及上部固定板330。
所述连接端子310，使所述电力半导体100与外部电气性地连接。即，所述连接端子310，通过螺栓与所述电力半导体100的外部连接用端子结合，能够与外部负荷或电池电气性地连接。
所述固定板320，装有所述连接端子310，固定所述冷却部200。即，所述固定板320，装有与所述电力半导体100的外部连接用端子结合的所述连接端子310，固定被插入所述电力半导体100的所述冷却部200。
所述上部固定板330，与所述固定板320结合而压合所述冷却部的上部面及下部面而固定所述冷却部100。即，所述上部固定板330，如图5，上下压合被插入所述电力半导体100的所述冷却部200而被固定。
下面，参照附图而更详细地说明制造根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的方法的一实施例。
图9是呈现制造根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的方法的流程图。
参照图9，制造根据本发明的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的方法的一实施例，包括：流路制作步骤(S100)、流路弯曲步骤(S200)、流路连接步骤(S300)、出入口连接步骤(S400)及气密性检查步骤(S500)。
所述流路制作步骤(S100)中，制作冷却水流路210、240，第1分配器250及第2分配器260。并且，所述流路制作步骤(S200)中，还可制作冷却水入口220、270及冷却水出口230、280。
所述流路弯曲步骤(S200)中，弯曲所述冷却水流路210、240。这时，所述流路弯曲步骤(S200)中，经过多次弯曲而使所述冷却水流路210、240形成“匚”形状或“己”形状或具有多层结构。
所述流路连接步骤(S300)中，结合所述弯曲的(Bending)冷却水流路210、240及所述第1及第2分配器250、260。这时，所述流路连接步骤(S300)中，将多个弯曲的冷却水流路210、240结合到所述第1及第2分配器250、260。这里，所述结合是通过钎焊(Brazing)而结合。
所述出入口连接步骤(S400)中，冷却水入口220、270焊接到所述第1分配器250，冷却水出口230、280结合到所述第2分配器260。这里，所述结合是通过钎焊(Brazing)而结合。
所述气密性检查步骤(S500)中，检查通过结合而完成的所述冷却部200的气密性。
如所述，在本发明的基本技术思想的范畴内，在本发明所属领域具有一般知识的人能够进行其他多种变形，应基于附加的专利权利要求范围而解释本发明的权利范围。

Claims (18)

1.一种电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，包括：
电力半导体；
冷却部，具有弯曲的形状而能够压合所述电力半导体的上部面与下部面，冷却所述电力半导体；及
连接部，使所述电力半导体与外部连接。
2.根据权利要求1所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却部，包括：
冷却水流路，具有弯曲的形状而能够压合所述电力半导体的上部面及下部面，插入所述电力半导体；
冷却水入口，向冷却水流路供应所述冷却水；及
冷却水出口，从冷却水流路流出所述冷却水。
3.根据权利要求1所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却部，包括：
冷却水流路，具有弯曲的形状而能够压合所述电力半导体的上部面及下部面，插入所述电力半导体；
第1分配器，向所述冷却水流路供应冷却水；
第2分配器，从所述冷却水流路流出所述冷却水；
冷却水入口，向所述第1分配器供应所述冷却水；及
冷却水出口，从所述第2分配器流出所述冷却水。
4.根据权利要求1所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述连接部，包括：
连接端子，将所述电力半导体与外部电气性地连接；
固定板，将所述连接端子安装于此，固定所述冷却部。
5.根据权利要求2所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，以“匚”形状弯曲。
6.根据权利要求2所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，以“己“形状弯曲。
7.根据权利要求2所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，经多次弯曲而具有多层结构。
8.根据权利要求2所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，被插入多个电力半导体。
9.根据权利要求3所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，以“匚”形状弯曲。
10.根据权利要求3所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，以“己”形状弯曲。
11.根据权利要求3所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，经多次弯曲而具有多层结构。
12.根据权利要求3所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
在所述第1分配器与第2分配器之间，安装多个所述冷却水流路。
13.根据权利要求3所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述冷却水流路，被插入多个电力半导体。
14.根据权利要求4所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置，其特征在于，
所述连接部，还包括：
上部固定板，与所述固定板结合，压合所述冷却部的上部面及下部面而固定所述冷却部。
15.一种电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的制造方法，其特征在于，包括：
流路制作步骤，制作冷却水流路、第1分配器、第2分配器；
冷却水流路弯曲步骤，弯曲所述冷却水流路；
流路连接步骤，结合所述弯曲的冷却水流路与所述第1及第2分配器；
出入口连接步骤，向所述第1分配器焊接冷却水入口，向所述第2分配器结合冷却水出口；及
气密性检查步骤，检查所述已结合的冷却部的气密性。
16.根据权利要求15所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的制造方法，其特征在于，
所述流路弯曲步骤中，
以“己”形状弯曲所述冷却水流路。
17.根据权利要求15所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的制造方法，其特征在于，
所述流路连接步骤中，
将多个弯曲的冷却水流路结合到所述第1及第2分配器。
18.根据权利要求15所述的电力半导体双面冷却方式冷却装置的冷却部的制造方法，其特征在于，
所述流路连接步骤或出入口连接步骤中，
所述结合是通过钎焊而结合。
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