DE102010042182A1

DE102010042182A1 - Leistungselektronik-Anordnung mit mehrseitiger Induktorkühlung

Info

Publication number: DE102010042182A1
Application number: DE102010042182A
Authority: DE
Inventors: Young M. La Palma Doo; Mark D. Chino Hills Korich; Konstantinos Huntington Beach Triantos
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2011-05-12
Also published as: CN102064672A; CN102064672B; US8570132B2; US20110096496A1

Abstract

Eine Leistungselektronikanordnung wird bereitgestellt. Die Anordnung schließt ein Gehäuse ein, welches mindestens einen Hohlraum definiert und einen sich dadurch erstreckenden Fluiddurchgang aufweist, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums aufweist und eine Vielzahl von Induktoren innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet sind, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Leistungselektronik und betrifft insbesondere eine Automobil-Leistungselektronik-Anordnung mit Mehrkant-Induktorkühlung.
Hintergrund der Erfindung
In den vergangenen Jahren haben Fortschritte in der Technologie, als auch sich stets entwickelnde Geschmacksrichtungen in der Bauart zu entscheidenden Veränderungen in der Gestaltung von Automobilen geführt. Eine der Veränderungen schließt die Komplexität von elektrischen Systemen innerhalb von Automobilen ein, insbesondere Alternativbrennstoff- (oder -antriebs-)-fahrzeuge, die Spannungsversorgungen verwenden, wie Hybrid- und Batterieelektrofahrzeuge. Solche Alternativbrennstofffahrzeuge verwenden typischerweise einen oder mehrere elektrische Motoren, die oft von Batterien angetrieben werden, um vielleicht in Kombination mit anderen Antrieben die Räder anzutreiben.
Solche Fahrzeuge verwenden oft zwei separate Spannungsquellen wie eine Batterie und eine Brennstoffzelle, um die elektrischen Motoren, welche die Räder antreiben, anzutreiben. Leistungselektronik (oder Leistungselektronik-Systeme) wie Gleichstrom-zu-Gleichstrom (DC/DC)-Wandler werden typischerweise verwendet, um die Leistung von den zwei Spannungsquellen zu handhaben und zu übertragen. Auch werden aufgrund der Tatsache, dass Alternativbrennstofffahrzeuge typischerweise nur Gleichstrom (DC)-Leistungsversorgungen einschließen, Gleichstrom-zu-Wechselstrom (DC/AC)-Inverter (oder Leistungs-Inverter) bereitgestellt, um die DC-Leistung in Wechselstrom (AC)-Leistung zu überführen, die im Allgemeinen von den Motoren benötigt wird.
Da die Leistungsanforderungen an die elektrischen Systeme in Alternativbrennstofffahrzeugen weiterhin steigen, gibt es eine fortwährend steigende Anforderung, die elektrische Effizienz solcher Systeme zu maximieren. Es gibt auch ein konstantes Verlangen, die Größe der Komponenten innerhalb der elektrischen Systeme zu reduzieren, um die Gesamt-Kosten und das Gewicht der Fahrzeuge zu minimieren. Solche Anforderungen erstrecken sich nicht nur auf die elektrischen Komponenten selbst, sondern auch auf Komponenten und Systeme, die zum Regulieren der Temperatur (zum Beispiel Kühlung) der elektrischen Komponente verwendet werden.
Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Leistungselektronik-Anordnung mit einem verbesserten System und/oder Verfahren zur Temperaturregulation bereitzustellen. Außerdem werden weitere wünschenswerte Merkmale und Charakteristiken der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und dem vorhergehenden technischen Gebiet und Hintergrund, ersichtlich werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Leistungselektronik-Anordnung wird bereitgestellt. Die Anordnung schließt ein Gehäuse ein, welches mindestens einen Hohlraum definiert und einen sich dadurch erstreckenden Fluiddurchgang aufweist, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums und mehrere Induktoren aufweist, welche innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet sind, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden.
Eine Fahrzeugleistungswandler-Anordnung wird bereitgestellt. Die Anordnung schließt ein Gehäuse ein, welches erste und zweite Seitenwände aufweist und welches eine Vielzahl von Induktorhohlräumen und einen sich dadurch erstreckenden Fluiddurchgang definiert, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile innerhalb der entsprechenden ersten und zweiten Seitenwände auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten der Vielzahl von Induktorhohlräumen, eine Vielzahl von Induktoren, wobei jeder Induktor innerhalb eines entsprechenden der Vielzahl von Induktorhohlräumen des Gehäuses derart angeordnet ist, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden und eine Vielzahl von Leistungsmodulen aufweist, welche mit dem Gehäuse gekoppelt sind und derart angeordnet sind, dass sich der Fluiddurchgang zwischen der Vielzahl von Leistungsmodulen und der Vielzahl von Induktoren erstreckt, wobei jedes der Vielzahl von Leistungsmodulen eine Leistungsschaltvorrichtung aufweist, welche elektrisch mit einem entsprechenden der Vielzahl von Induktoren verbunden ist.
Ein Fahrzeugantriebs-System wird bereitgestellt. Das Antriebssystem schließt einen elektrischen Motor, mindestens eine Gleichstrom (DC)-Spannungsversorgung, welche mit dem elektrischen Motor gekoppelt ist, eine Leistungselektronik-Anordnung und ein Verarbeitungssystem ein, welches in betriebsfähiger Kommunikation mit dem elektrischen Motor, der mindestens einen DC-Spannungsversorgung und der Leistungselektronik-Anordnung steht. Die Leistungselektronikanordnung schließt ein Gehäuse ein, welches mindestens einen Hohlraum definiert und welches einen sich dadurch erstreckenden Fluiddurchgang aufweist, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums, eine Vielzahl von Induktoren, welche innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet sind, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Veilzahl von Induktoren befinden, und mehrere Leistungsmodule aufweist, welche mit dem Gehäuse verbunden sind, so dass der Fluiddurchgang sich zwischen der Vielzahl von Induktoren und den Leistungsmodulen erstreckt, wobei jedes der Leistungsmodule eine Leistungsschaltvorrichtung aufweist.
Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den folgenden gezeichneten Figuren beschrieben, wobei ähnliche Nummern ähnliches Elemente bezeichnen, und
1 eine schematische Ansicht eines beispielhaften Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine schematische Darstellung eines Gleichstrom-zu-Gleichstrom (DC/DC)-Leistungswandler-Systems innerhalb des Automobils von 1 ist;
3 eine schematische Darstellung eines Gleichstrom-zu-Wechselstrom (DC/AC)-Wechselrichter-Systems innerhalb des Automobils von 1 ist;
4 eine isometrische Ansicht einer Leistungselektronik-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
5 eine isometrische Explosionsdarstellung eines Gehäuses der Leistungselektronik-Anordnung von 4 ist;
6, 7 und 8 isometrische Ansichten eines ersten Stücks des Gehäuses von 5 ist;
9 eine isometrische Ansicht eines zweiten Stücks des Gehäuses von 5 ist;
10 eine isometrische Ansicht eines Teils des zweiten Stücks des Gehäuses ist;
11 eine isometrische Ansicht eines Induktors innerhalb des Gehäuses von 5 ist;
12 eine Querschnitts-Seitenansicht des Gehäuses in einer nicht explodierten Form entlang einer Linie 12-12 in 5 ist; und
13 eine schematische Querschnitts-Ansicht der Leistungselektronikanordnung entlang einer Linie 13-13 in 12 ist, welche den Fluss von Fluid durch den Flussdurchgang darin erläutert.
Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform
Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und ist nicht dafür vorgesehen, die Erfindung oder die Anmeldung und Verwendungen der Erfindung einzuschränken. Außerdem ist keinerlei Absicht an irgendeine wiedergegebene oder implizierte Theorie gebunden zu sein, die in dem vorherstehenden technischen Gebiet, dem Hintergrund, der kurzen Zusammenfassung oder der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt wird.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Elemente oder Funktionen, welche miteinander „verbunden” oder „gekoppelt” sind. Wie hier verwendet, kann sich „verbunden” auf ein Element/Merkmal beziehen, welches mechanisch mit einem weiteren Element/Merkmal zusammengefügt ist (oder direkt damit kommuniziert), und nicht notwendiger Weise direkt. Auf ähnliche Weise kann sich „gekoppelt” auf ein Element/Merkmal beziehen, welches direkt oder indirekt mit einem weiteren Element/Merkmal zusammengefügt ist (oder direkt oder indirekt damit kommuniziert), und nicht notwendiger Weise mechanisch. Jedoch sollte klar sein, dass, obwohl zwei Elemente nachfolgend in einer Ausführungsform als „verbunden” beschrieben werden können, in alternativen Ausführungsformen ähnliche Elemente „gekoppelt” sein können und umgekehrt. Daher können, obwohl die hier gezeigten schematischen Diagramme exemplarische Anordnungen von Elementen zeigen, zusätzliche eingreifende Elemente, Vorrichtungen, Merkmale oder Komponenten in einer tatsächlichen Ausführungsform vorhanden sein.
Weiter kann auf verschiedene Komponenten oder Merkmale, welche hier beschrieben werden, unter Verwendung von bestimmten numerischen Bezeichnern, wie erster, zweiter, dritter usw. Bezug genommen werden sowohl als auch unter Verwendung von Lage und/oder den Winkelbetreffenden Bezeichnern, wie horizontal und vertikal. Jedoch können solche Bezeichner einzig zu beschreibenden Zwecken in Bezug auf Zeichnungen verwendet werden und sollten nicht als begrenzend ausgelegt werden, da die verschiedenen Komponenten in weiteren Ausführungsformen neu angeordnet werden können. Es sollte auch klar sein, dass die 1–12 lediglich darstellend sind und eventuell nicht maßstabsgerecht gezeichnet sind.
1 bis 12 stellen eine Leistungselektronik-Anordnung dar. Die Anordnung schließt ein Gehäuse ein, welches mindestens einen Hohlraum definiert und einen sich dadurch erstreckenden Fluiddurchgang aufweist. Der Fluiddurchgang hat erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums. Eine Vielzahl von Induktoren sind innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden.
Die Leistungselektronik-Anordnung kann zum Beispiel in einem Gleichstrom-zu-Gleichstrom (DC/DC)-Leistungswandler oder einer Gleichstrom-zu-Wechselstrom (DC/AC)-Inverteranordnung verwendet werden. Die Leistungselektronik-Anordnung kann auch ein oder mehrere Leistungsmodule einschließen, welche an das Gehäuse derart angebracht sind, dass sich der Fluiddurchgang zwischen Induktoren und dem Powermodul/den Powermodulen erstreckt, so dass Wärme von beiden übermittelt werden kann.
1 stellt ein Fahrzeug oder Automobil 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Das Automobil 10 schließt ein Chassis 12, einen Fahrzeugaufbau 14, vier Räder 16 und ein elektronisches Steuersystem 18 ein. Der Fahrzeugaufbau 14 ist auf dem Chassis 12 angeordnet und umschließt im Wesentlichen die anderen Komponenten des Automobils 10. Der Fahrzeugaufbau 14 und das Chassis 12 können zusammen einen Rahmen bilden. Die Räder 16 sind jeweils mit dem Chassis 12 nahe einer entsprechenden Ecke des Fahrzeugaufbaus 14 gekoppelt.
Das Automobil 10 kann irgendeines einer Anzahl von verschiedenen Autotypen sein, wie zum Beispiel eine Limousine, ein Kombi, ein Lastkraftwagen oder eine Geländelimousine (SUV), und kann ein Zweiradantrieb (2WD) (d. h. Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb), Vierradantrieb (4WD) oder Allradantrieb (AWD) sein. Das Automobil 10 kann auch jede oder eine Kombination einer Anzahl von verschiedenen Arten von Motoren, wie zum Beispiel, einen benzin- oder dieselbetriebenen Verbrennungsmotor, einen „Flexibel-Brennstoff-Fahrzeug” (FFV)-Motor (d. h. unter Verwendung einer Mischung von Benzin und Alkohol), einen mit Gasgemisch (zum Beispiel Wasserstoff und/oder Naturgas) angetriebenen Motor einen Verbrennungs-/Elektromotorhybridmotor (d. h. wie in einem hybrid Elektrofahrzeug (HEV)), und einen elektrischer Motor beinhalten.
In der beispielhaften Ausführungsform, welche in 1 dargestellt ist, ist das Automobil 10 ein Brennstoffzellenfahrzeug, und schließt weiter einen elektrischen Motor/Generator 20, eine Batterie 22, ein Brennstoffzellenleistungsmodul (FCPM) 24, ein DC/DC-Invertersystem (oder einen ersten Leistungswandler) 26, einen DC/AC-Inverter (oder einen zweiten Leistungswandler) 28 und einen Autokühler 30 ein. Obwohl nicht dargestellt, schließt der elektrische Motor/Generator 20 (oder Motor) eine Statoranordnung (einschließlich leitender Spulen), eine Rotoranordnung (einschließlich eines ferromagnetischen Kerns) und ein Kühlfluid (d. h. Kühlmittel) ein, wie für einen Fachmann klar sein sollte. Der Motor 20 kann auch ein Getriebe einschließen, welches darin derart integriert ist, dass der Motor 20 und das Getriebe mechanisch mit mindestens einigen der Räder 16 durch einen oder mehrere Antriebsachsen 31 gekoppelt sind.
Wie gezeigt, sind die Batterie 22 und das FCPM 24 in betriebsbereiter Kommunikation und/oder elektrisch mit dem elektronischen Steuersystem 18 und dem DC/DC-Invertersystem 26 verbunden. Obwohl nicht dargestellt, schließt das FCPM 24, in einer Ausführungsform, neben anderen Komponenten eine Brennstoffzelle ein, welche eine Anode, eine Kathode, einen Elektrolyt und einen Katalysator hat. Es ist weithin verständlich, dass die Anode, oder negative Elektrode, Elektronen leitet, welche zum Beispiel von Wasserstoffmolekülen freigegeben werden, so dass sie in einer externen Schaltung verwendet werden können. Die Kathode, oder positive Elektrode (d. h. die positive Stelle der Brennstoffzelle), leitet die Elektronen zurück aus der externen Schaltung zu dem Katalysator, wo sie dann mit den Wasserstoffionen und dem Sauerstoff rekombinieren können, um Wasser zu bilden. Die Elektrolyt- oder Protonenaustauschmembrane leitet nur positiv geladene Ionen, während Elektronen blockiert werden. Der Katalysator vereinfacht die Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff.
2 stellt schematisch das DC/DC-Wandlersystem 26 in detaillierter Weise gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In der dargestellten Ausführungsform schließt das DC/DC-Wandlersystem 26 einen bidirektionalen DC/DC-Wandler (BDC) 32 ein, welcher an das FCPM 24 und die Batterie 22 gekoppelt ist. Der BDC-Wandler 32 schließt in der dargestellten Ausführungsform einen Leistungsschaltbereich mit zwei Strängen 36 und 38 mit dualen Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT) ein, wobei jeder zwei IGBTs 40 und 42 bzw. 44 und 46 aufweist. Die beiden Stränge 36 und 38 sind an Mittelpunkten durch einen Schaltinduktor (oder Schaltinduktoren, wie unten beschrieben) 48 miteinander verbunden, welche eine Induktivität aufweist. Der BDC-Wandler 32 schließt auch einen ersten Filter 50, welcher mit der positiven Schiene des ersten IGBT-Strangs 36 verbunden ist, und einen zweiten Filter 52 ein, welcher mit der positiven Schiene des zweiten IGBT-Strangs 38 verbunden ist. Wie gezeigt, schließen die Filter 50 und 52 einen ersten Induktor 54, einen ersten Kondensator 56, einen zweiten Induktor 58 bzw. einen zweiten Kondensator 60 ein. Der erste IGBT-Strang 36 ist mit dem FCPM 24 durch den ersten Filter 50 verbunden und der zweiten IGBT-Strang 38 ist mit der Batterie 22 durch einen zweiten Filter 52 verbunden. Wie gezeigt, sind das FCPM 24 und die Batterie nicht galvanisch isoliert, da die negativen (–) Anschlüsse elektrisch verbunden sind.
Obwohl nicht gezeigt, kann das DC/DC-Wandlersystem 26 auch eine BDC-Steuerung in betriebsfähiger Kommunikation mit dem BDC-Wandler 32 einschließen. Die BDC-Steuerung kann innerhalb des elektrischen Steuersystems 18 (1) implementiert werden, wie im Stand der Technik allgemein bekannt ist.
3 zeigt schematisch den DC/AC-Inverter 28 in detaillierter Weise gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Inverter 28 schließt eine Dreiphasenschaltung ein, welche mit dem Motor 20 gekoppelt ist. Insbesondere schließt der Wandler 28 ein Schalternetzwerk mit einer ersten Eingabe ein, welche mit einer Spannungsquelle 62 gekoppelt ist (zum Beispiel mit der Batterie 22 und/oder dem FCPM 24 durch das DC/DC-Wandlersystem 26 und einer Ausgabe, welche mit dem Motor 20 gekoppelt ist). Obwohl eine einzelne Spannungsquelle gezeigt wird, kann ein verteilter Gleichspannungs-(DC)Anschluss mit zwei seriellen Spannungsquellen verwendet werden.
Das Schalternetzwerk umfasst drei Paare von seriellen Schaltern (zum Beispiel IGBTs) mit antiparallelen Dioden (d. h. antiparallel zu jedem Schalter), welche jeder der Phasen entsprechen. Jedes der Paare von seriellen Schaltern umfasst einen ersten Schalter oder Transistor (d. h. eine „Hoch”-Schalter) 64, 66 und 68 mit einem ersten Anschluss, welcher mit einer positiven Elektrode der Spannungsquelle 62 gekoppelt ist und eine zweiten Schalter (d. h. einen „niedrig” Schalter) 70, 72 und 74 mit einem zweiten Anschluss, welcher mit einer negativen Elektrode der Spannungsquelle 62 gekoppelt ist und mit einem ersten Anschluss, welcher mit einem zweiten Anschluss des entsprechenden ersten Schalters 64, 66 und 68 gekoppelt ist.
Obwohl nicht gezeigt, kann der DC/AC-Inverter 28 auch ein Invertersteuermodul umfassen, welches innerhalb des elektronischen Steuersystems 18 (1) implementiert werden kann, wie im Stand der Technik allgemein bekannt ist. Der BDC 32 und der Inverter 28 können auch mehrere Leistungsmodulvorrichtungen umfassen, wobei jede ein Halbleitersubstrat oder einen elektrischen Die mit einer darauf gebildeten integrierten Schaltung umfassen, zwischen denen die Schalter 40–46 und 64–74 verteilt sind, wie allgemein bekannt ist.
Noch einmal in Bezug auf 1, ist der Kühler 30 mit dem Rahmen an einem äußeren Teil davon verbunden und schließt, obwohl nicht im Detail dargestellt, mehrere Kühlkanäle da hindurch ein, die eine Kühlfluid (d. h. Kühlmittel) wie Wasser und/oder Ethylenglycol (d. h. „Antifreeze”) enthalten und ist mit dem Motor 20, der Wandleranordnung 26 und dem Inverter 28 gekoppelt.
Das elektronische Steuersystem 18 ist in einer betriebsfähigen Kommunikation mit dem Motor 20, der Batterie 22, dem FCPM 24, dem DC/DC-Wandlersystem 26 und dem Inverter 28. Obwohl nicht im Detail gezeigt, schließt das elektronische Steuersystem 18 verschiedene Sensoren und Automobilsteuermodule oder elektronische Steuereinheiten (ECUs), wie die BDC-Steuerung, das Invertersteuermodul und eine Fahrzeugsteuerung und mindestens einen Prozessor und/oder einen Speicher ein, welcher Anweisungen einschließt, die darauf (oder auf einem weiteren computerlesbaren Medium) gespeichert sind, um die Prozesse und Verfahren wie sie unten beschrieben sind durchzuführen.
Die 4–12 stellen eine Leistungselektronik-Anordnung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Anordnung 100 innerhalb eines DC/DC-Leistungswandlers (zum Beispiel BDC 32) verwendet. Jedoch sollte klar sein, dass die Anordnung 100 auch innerhalb eines DC/AC-Leistungsinverters verwendet werden kann.
In Bezug auf 4 weist die Anordnung 100 eine im Wesentlichen rechtwinkelige Form auf. Die Anordnung 100 sowie alle Komponenten innerhalb der Anordnung 100, welche im Folgenden beschrieben werden, können als Vorder- und Rückseiten 102 und 104, einen Deckel (oder Oberseite) 106, einen Boden (oder Unterseite) 108 und gegenüberliegenden Enden 110 und 112 aufweisend beschrieben werden. Neben weiteren Komponenten schließt die Anordnung 100 ein Gehäuse 114 und ein Leistungsmodul 116 ein, welches auf der Vorderseite 102 davon angebracht ist.
5 stellt das Gehäuse 114 in einer Explosionsdarstellung dar. Das Gehäuse 114 schließt ein primäres Stück (oder Rückplatte) 118 und ein sekundäres Stück (oder Frontplatte) 120 ein. Wie offensichtlich, bildet das primäre Stück 118 im Wesentlichen die Rückseite 104, die Oberseite 106, die Unterseite 108 und die Enden 110 und 112 des Gehäuses. In Bezug auf 6 schließt das primäre Teil 118 auf einer Seite, die der Rückseite 104 gegenüberliegt, in der dargestellten Ausführungsform, drei Induktortaschen (oder Hohlräume) 122 ein, welche im Wesentlichen oval geformt sind. Wie später detaillierter beschrieben werden wird, weist eine innere Oberfläche von jeder der Induktortaschen 122 (benachbart zu der Rückseite 104) eine Wicklungs-Aussparung 124 auf, welche darauf ausgebildet ist.
In Bezug auf 7 in Kombination mit 6 schließt das primäre Stück auch Fluidöffnungen 126 und 128 ein. Die Fluidöffnungen 126 erstrecken sich zwischen Ende 110 und der Rückseite 104 des primären Stücks 118 und die Fluidöffnung 128 erstreckt sich von der Rückseite 104 zu der gegenüberliegende Seite des primären Stückes 118. Wie in 7 gezeigt, weist das primäre Stück 118 auf der Rückseite 104 eine darauf gebildete erhobene Struktur 130 auf, welche den Aussparungen 124 in den Induktortaschen 122 (6) entspricht. Auch sind auf der Rückseite 104, die erhobene Struktur 130 eingeschlossen, mehrere Serien von Kühlrippen 132 (zum Beispiel Serien von erhobenen und eingeschnittenen Strukturen). In der dargestellten Ausführungsform sind die Kühlrippen 132 in „Wellen”-Muster angeordnet. Obwohl in 1 nicht sichtbar ist eine Rückabdeckung 134 wie in 8 gezeigt, an der Rückseite 104 des primäre Stückes 118 angebracht. Wie detaillierter im Folgenden beschrieben werden wird, ist die Rückabdeckung 134 derart geformt, dass eine Lücke oder Fluidkanal, welcher die Fluidöffnungen 126 und 128 miteinander verbindet, zwischen ihr und dem primären Stück 118 gebildet wird.
Wieder in Bezug auf 5 schließt das zweite Stück 120 eine Fluidkanalaussparung 136 auf der Vorderseite 102 davon und zwei Fluidöffnungen 138 und 140 ein. Fluidöffnung 138 erstreckt sich zwischen der Seite gegenüber der Vorderseite 102 und der Kanalaussparung 136 und die Fluidöffnung 140 erstreckt sich zwischen der Fluidkanalaussparung 136 und dem Ende 110 des Gehäuses 114 (wenn das Gehäuse 114 zusammengebaut ist). Wie in 9 gezeigt, weist das sekundäre Stück 120 auf der Seite gegenüber der Vorderseite 102, eine Wicklungs-Aussparung 142 auf, welche darauf gebildet ist. Nun in Bezug auf 10 weist die innere Oberfläche der Fluidkanalaussparung 136 eine Vielzahl von Kühldornen 142 auf (d. h. eine Serie von abwechselnden erhobenen und ausgesparten Strukturen). Das primäre und sekundäre Stücke 118 und 120 des Gehäuses 114 können aus Metall, wie einer Aluminiumlegierung, gefertigt werden.
Nochmals in Bezug auf die 5 und 6 schließt die Leistungselektronik-Anordnung 100 in der dargestellten Ausführungsform auch drei Induktoren 144 ein (zum Beispiel entsprechend den Schaltinduktoren 48 in 2), von denen jeder innerhalb eines entsprechenden der Induktorhohlräume 122 angeordnet ist. 11 stellt einen der Induktoren 144 in detaillierterer Weise dar. Der Induktor 144 schließt einen Kern 146, eine leitende Wicklung 148 und erste (positive) und zweite (negative) Anschlüsse 150 und 152 ein. Der Kern 146 ist im Wesentlichen von ovaler Form und hat eine Wicklungsöffnung 154, welche sich durch einen zentralen Teil davon erstreckt. Der Kern 146 ist aus ferromagnetischem Material wie Ferrit, Nickel, laminiertem Silikon, Stahl oder anderem geeigneten Material gefertigt. Die leitende Wicklung 148 ist um Bereiche des Kerns 146 auf gegenüberliegenden Seiten der Wicklungsöffnungen 154 gewickelt. Die Anschlüsse 150 und 152 sind mit gegenüberliegenden Enden der leitenden Wicklung 148 verbunden und sind dadurch an einem Ende des Kerns 146 eingehängt. Die Anschlüsse 150 und 152 sind aus leitendem Material, wie Tungsten, gefertigt.
Nochmals in Bezug auf 4 ist ein Leistungsmodul (oder Leistungsmodule) 156 mit dem sekundären Stück 120 des Gehäuses 114 über, zum Beispiel, eine Kupfer- oder Aluminium-Platte verbunden (nicht im Detail gezeigt), welche die Fluidkanalaussparung 136 bedeckt. Das Leistungsmodul bzw. die Leistungsmodule 156 schließen eine oder mehrere Leistungsschaltvorrichtungen (zum Beispiel entsprechend den IGBTs 40–46 in 2) ein, welche auf Halbleiter-Substraten gebildet sind.
Nach wie vor in Bezug auf 4 schließt die Leistungselektronik-Anordnung 100 auch eine Kondensatorunteranordnung 157 (zum Beispiel entsprechend der Kondensatoren 56 und 60 in 2) ein, welche mit dem Gehäuse 114 unter den Induktoren 144 verbunden sind. Wie gezeigt, sind die ersten Anschlüsse 150 des Induktors alle mit einer gemeinsamen Busschiene 158 verbunden, während die zweiten Anschlüsse 152 jeweils elektrisch mit einer entsprechenden Leistungsschaltvorrichtung innerhalb des Leistungsmoduls bzw. der Leistungsmodule 156 über Leitungen 160 verbunden sind. Es sollte klar sein, dass obwohl nur eine Leitung 160 in 4 gezeigt ist, mehrere bereitgestellt werden können (zum Beispiel einer pro Leistungsmodul 156).
In Bezug auf die 4, 12 und 13 sitzen die Induktoren 144, wenn die Leistungselektronikanordnung 100 zusammen gebaut ist, innerhalb der Induktortaschen 122, so dass sich der Kern 146 von jedem in nächster Nachbarschaft (zum Beispiel 1–2 mm) zu den nicht ausgesparten Bereichen der inneren Oberfläche der primären und sekundären Stücke 118 und 120 des Gehäuses 114 befindet. Zusätzlich ist die Wicklung 148 jedes Induktors mindestens teilweise innerhalb der Wicklungsaussparungen 124 und 142 auf sowohl den primären als auch sekundären Stücken 118 und 120 des Gehäuses 114 angeordnet (und kann innerhalb einer ähnlichen Nachbarschaft angeordnet sein). Obwohl nicht speziell gezeigt, kann ein Epoxy-Umhüllmaterial in die Induktortaschen 122 durch Umhüllöffnungen 162 eingefüllt werden, um Lücken, die zwischen den Induktoren 144 und den primären und sekundären Stücken 118 und 120 des Gehäuses 114 gebildet werden, zu füllen.
Die Anbringung der Rückabdeckung 134 an dem primären Stück 118 und des Leistungsmoduls 156 an dem zweiten Stück 120 bewirkt, dass ein abgedichteter Fluiddurchgang, um die Induktoren 144 und zwischen den Induktoren 144 und dem Leistungsmodul 156 gebildet wird. Insbesondere ein Rück-(oder erster) Teil 164 des Fluiddurchgangs kann zwischen dem ersten Stück 118 des Gehäuses 114 und der Rückabdeckung 134 geformt werden. Ein vorderer (oder zweiter) Teil 166. des Fluiddurchgangs kann zwischen dem sekundären Stück 120 des Gehäuses 114 und dem Leistungsmodul 156 (d. h. der Platte, auf der das Leistungsmodul 156 angebracht ist) geformt werden. Diese zwei Teile 164 und 166 des Fluiddurchgangs sind durch Fluidöffnung 128 (6 und 7) miteinander verbunden.
Während des Betriebs, nochmals in Bezug auf 1, wird das Automobil 10 durch Bereitstellen von Leistung auf die Räder 16 mit dem elektrischen Motor 20 betrieben, der Leistung von der Batterie 22 und dem FCPM 24 in einer wechselnden Weise und/oder mit der Batterie 22 und dem FCPM 24 gleichzeitig erhält. Um den Motor 20 anzutreiben, wird Gleichstrom (DC)-Leistung von der Batterie 22 und dem FCPM 24 an den Inverter 28 über den BDC 32 bereitgestellt, der die DC-Leistung in Wechselstrom (AC)-Leistung umwandelt, bevor die Leistung an den elektrischen Motor 20 gesendet wird.
Das elektronische Steuersystem 18 (oder die BDC-Steuerung und/oder das Invertersteuermodul) steuert das DC/DC-Wandlersystem 26 und den DC/AC-Inverter 28. Das DC/DC-Wandlersystem 26 überträgt Leistung zwischen dem FCPM 24 und der Batterie 22. In einer Ausführungsform ist die Schaltspule 48 hauptsächlich für den Leistungswandlungsprozess verantwortlich, da die Schaltspule 48 Energie in einem ersten Teil des Betriebszyklus speichert und sie in einen zweiten Teil des Betriebszyklus freigibt. Daher stellt die Schaltspule 48 sicher, dass der Energietransfer in die gewünschte Richtung verläuft, ungeachtet des Spannungsverhältnisses zwischen dem FCPM 24 und der Batterie 22 und ein konstanter mittlerer Strom, welcher gleich dem erwünschten mittleren Strom ist, durch die Schaltspule 48 angelegt wird.
In Bezug auf 13 kann, um die Temperatur der Leistungselektronikanordnung 100 zu regulieren, ein Kühlfluid der Fluidöffnung 140 (5) bereitgestellt werden und dann zwischen dem Leistungsmodul 156 (4) und den Induktoren 144 durch das Vorderteil 166 des Fluiddurchgangs fließen. Das Fluid fließt dann durch die Fluidöffnung 128 in den Rückbereich 164 des Fluiddurchgangs, wo es zwischen der Rückabdeckung 134 und den Induktoren 144 verläuft. Das Fluid verlässt dann das Gehäuse 114 durch einen Fluidanschluss 126. In den vorderen und hinteren Teilen 166 und 164 des Fluiddurchgangs steigern die verschiedenen Serien von erhobenen und ausgesparten Strukturen (zum Beispiel die Kühldornen 142 und die Kühlrippen 132) (7 und 10) den Oberflächengbereich, durch den Wärme an das Kühlfluid geführt werden kann.
Ein Vorteil der oben beschrieben Leistungselektronik-Anordnung ist, dass dadurch, dass der Fluiddurchgang sich über beide Seiten des Induktors entstreckt, die Menge an Wärme, die von den Induktoren übertragen werden kann, steigt. Als Ergebnis wird die Effizienz der Leistungselektronik (zum Beispiel entweder als ein DC/DC-Wandler oder ein DC/AC-Inverter) verbessert. Ein weiterer Vorteil ist, dass da sich der Fluiddurchgang zwischen dem Leistungsmodul und den Induktoren erstreckt, das Leistungsmodul unter Verwendung derselben Kühlschleife wie die Induktoren gekühlt werden kann. Als Resultat wird die Komplexität und Größe des Kühlsystems sowie auch die Gesamtanzahl der benötigten Teile reduziert, wodurch die Herstellungszeit und -Kosten reduziert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass aufgrund des gesteigerten Oberflächenbereichs, welcher durch die verschiedenen Serien von erhobenen und ausgesparten Strukturen geformt wird, (zum Beispiel die Kühldornen 142 und die Kühlrippen 132) der Wärmeaustausch von den Induktoren weiter gesteigert wird, was zu einer noch größeren Effizienz führt.
Während mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden detaillierten Beschreibung dargelegt wurde, sollte klar sein, dass eine gewaltige Anzahl von Variationen existiert. Es sollte auch klar sein, dass die beispielhafte Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind, und nicht dafür vorgesehen sind, den Gegenstand, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Erfindung auf irgendeine Weise zu beschränken. Stattdessen wird die vorhergehende detaillierte Beschreibung Fachleuten einen geeigneten Fahrplan zur Umsetzung der beispielhaften Ausführungsform oder beispielhaften Ausführungsformen bereitstellen. Es sollte klar sein, dass verschiedene Veränderungen in der Funktion oder der Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne von dem Gegenstand der Erfindung abzuweichen, wie er in den angehängten Ansprüchen oder den legalen Entsprechungen davon, dargelegt ist.
Weitere Ausführungsformen

1. Leistungselektronik-Anordnung umfassend: ein Gehäuse, welches mindestens einen Hohlraum definiert und einen sich dadurch erstreckenden Fluiddurchgang aufweist, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums aufweist; und eine Vielzahl von Induktoren, welche innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet sind, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden.
2. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 1, wobei jeder der Vielzahl von Induktoren eine leitende Wicklung aufweist, welche derart angeordnet ist, dass wenn Strom durch die leitende Wicklung fließt, die darin erzeugte Wärme von der ersten Seite des entsprechenden Induktors zu dem ersten Teil des Fluiddurchgangs und von der zweiten Seite des entsprechenden Induktors zu dem zweiten Teil des Fluiddurchgangs geleitet wird.
3. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 2, wobei jeder der Vielzahl von Induktoren einen ferromagnetischen Kern umfasst und die leitende Wicklung von jedem der Vielzahl von Induktoren um den jeweiligen ferromagnetischen Kern gewickelt ist.
4. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 3, wobei das Gehäuse erste und zweite Seitenwände aufweist, wobei die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs innerhalb der entsprechenden ersten und zweiten Seitenwände gebildet sind.
5. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 4, wobei die ersten und zweiten Seitenwände des Gehäuses jeweils Innen- und Ober-Seiten umfassen.
6. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 5, wobei die inneren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände eine darauf gebildete Aussparung aufweisen und die leitende Wicklung von jeder der Vielzahl von Leitungen zumindest teilweise innerhalb der Aussparung auf den inneren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände angeordnet ist.
7. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 5, wobei die äußeren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände jeweils eine Vielzahl von alternierend erhobenen und ausgesparten Strukturen aufweisen, welche darauf gebildet sind.
8. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 7, wobei die ersten und zweiten Seitenwände des Gehäuses jeweils eine Abdeckplatte aufweisen, welche mit der äußeren Oberfläche davon gekoppelt ist, und wobei die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs zwischen den äußeren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände und den Abdeckplatten gebildet sind.
9. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 5, weist ferner eine Vielzahl von Leistungsmodulen auf, wobei jedes eine Leistungsschaltvorrichtung umfasst, welche mit der äußeren Oberfläche der zweiten Seitenwand derart gekoppelt ist, dass der zweite Teil des Fluiddurchgangs sich zwischen den zweiten Seiten der Induktoren und der Vielzahl von Leistungsmodulen erstreckt.
10. Leistungselektronik-Anordnung von Ausführungsform 9, wobei die Leistungsschaltvorrichtung von jedem der Leistungsmodule elektrisch mit einem entsprechenden der Induktoren verbunden ist.
11. Automobil-Leistungswandler-Anordnung, aufweisend: ein Gehäuse, welches erste und zweite Seitenwände aufweist und eine Vielzahl von Induktorhohlräumen und einen sich dadurch erstreckten Fluiddurchgang definiert, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile innerhalb der entsprechenden ersten und zweiten Seitenwände auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten der Vielzahl von Induktorhohlräumen aufweist; eine Vielzahl von Induktoren, wobei jeder der Induktoren innerhalb eines entsprechenden der Vielzahl von Induktorhohlräumen des Gehäuses derart angeordnet ist, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden; und eine Vielzahl von Leistungsmodulen, welche mit dem Gehäuse gekoppelt sind und derart angeordnet sind, dass sich der Fluiddurchgang zwischen der Vielzahl von Leistungsmodulen und der Vielzahl von Induktoren erstreckt, wobei jedes der Vielzahl von Leistungsmodulen eine Leistungsschaltvorrichtung aufweist, welche elektrisch mit einem entsprechenden der Vielzahl von Induktoren verbunden ist.
12. Automobil-Leistungswandler-Anordnung von Ausführungsform 11, wobei die Vielzahl von Leistungsmodulen mit der zweiten Seitenwand derart gekoppelt sind, dass sich der zweite Teil des Fluiddurchgangs zwischen den zweiten Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren und den Leistungsmodulen erstreckt.
13. Automobil-Leistungswandler-Anordnung von Ausführungsform 12, wobei jeder der Vielzahl von Induktoren eine leitende Wicklung umfasst, welches derart angeordnet ist, dass, wenn Strom durch die leitende Wicklung fließt, die darin erzeugte Wärme von der ersten Seite des entsprechenden Induktors zu dem ersten Teil des Fluiddurchgangs und von der zweiten Seite des entsprechenden Induktors zu dem zweiten Teil des Fluiddurchgangs geleitet wird.
14. Automobil-Leistungswandler-Anordnung von Ausführungsform 13, wobei das Gehäuse aus Metall gefertigt ist.
15. Automobil-Leistungswandler-Anordnung von Ausführungsform 14, wobei die ersten und zweiten Seitenwände des Gehäuses jeweils Innen- und Ober-Seiten aufweisen und die inneren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände eine darauf gebildet Aussparung aufweisen und die leitende Wicklung von jeder der Vielzahl von Leitungen zumindest teilweise innerhalb der Aussparungen auf den inneren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände angeordnet ist.
16. Automobilantriebs-System aufweisend: einen elektrischen Motor; mindestens eine Gleichstrom (DC)-Spannungsversorgung, welche mit dem elektrischen Motor gekoppelt ist; eine Leistungselektronik-Anordnung, aufweisend: ein Gehäuse, welches mindestens einen Hohlraum definiert und einen sich dadurch erstreckender Fluiddurchgang aufweist, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums aufweist; eine Vielzahl von Induktoren, welche innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet sind, dass die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs sich auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden; und einer Vielzahl von Leistungsmodulen, welche mit dem Gehäuse derart gekoppelt sind, dass sich der Fluiddurchgang zwischen der Vielzahl von Induktoren und den Leistungsmodulen erstreckt, wobei jedes der Leistungsmodule eine Leistungsschaltvorrichtung aufweist; und ein Verarbeitungssystem in betriebsfähiger Kommunikation mit dem elektrischen Motor, der mindestens einen DC-Spannungs-Versorgung und der Leistungselektronik-Anordnung.
17. Automobilantriebs-System von Ausführungsform 16, wobei jeder der Vielzahl von Induktoren eine leitende Wicklung aufweist, welche derart angeordnet ist, dass wenn Strom durch die leitende Wicklung fließt, die darin erzeugt Wärme von der ersten Seite des entsprechenden Induktors zu dem ersten Teil des Fluiddurchgangs und von der zweiten Seite des entsprechenden Induktors zu dem zweiten Teil des Fluiddurchgangs geleitet wird.
18. Automobilantriebs-System von Ausführungsform 17, wobei das Gehäuse erste und zweite Seitenwände aufweist, wobei die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs innerhalb der entsprechenden ersten und zweiten Seitenwände gebildet werden.
19. Automobilantriebs-System von Ausführungsform 18, wobei die mindestens eine DC-Spannungsversorgung erste und zweite Spannungsversorgungen aufweist und die Leistungselektronik-Anordnung ein Gleichstrom-zu-Gleichstrom (DC/DC)-Leistungswandler ist.
20. Automobilantriebs-System von Ausführungsform 19, wobei die Vielzahl von Leistungsmodulen mit den zweiten Seitenwänden gekoppelt sind und derart angeordnet sind, dass sich der zweite Teil des Fluiddurchgangs zwischen den zweiten Seiten der Vielzahl von Induktoren und der Vielzahl von Leistungsmodulen erstreckt.

Claims

Leistungselektronik-Anordnung aufweisend: ein Gehäuse, welches mindestens einen Hohlraum definiert und einen sich dadurch erstreckenden Fluiddurchgang aufweist, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums aufweist; und eine Vielzahl von Induktoren, welche innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet sind, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden.
Leistungselektronik-Anordnung nach Anspruch 1, wobei jeder der Vielzahl von Induktoren einen ferromagnetischen Kern aufweist und die leitende Wicklung von jedem der Vielzahl von Induktoren um den jeweiligen ferromagnetischen Kern gewickelt ist.
Leistungselektronik-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse erste und zweite Seitenwände aufweist, wobei die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs innerhalb der entsprechenden ersten und zweiten Seitenwände gebildet sind.
Leistungselektronik-Anordnung nach Anspruch 3, wobei die ersten und zweiten Seitenwände des Gehäuses jeweils Innen- und Ober-Seiten umfassen.
Leistungselektronik-Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die inneren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände eine darauf gebildete Aussparung aufweisen und die leitende Wicklung von jeder der Vielzahl von Leitungen zumindest teilweise innerhalb der Aussparung auf den inneren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände angeordnet ist.
Leistungselektronik-Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die äußeren Oberflächen der ersten und zweiten Seitenwände jeweils eine Vielzahl von alternierend erhobenen und ausgesparten Strukturen aufweisen, welche darauf gebildet sind.
Automobil-Leistungswandler-Anordnung, aufweisend: ein Gehäuse, welches erste und zweite Seitenwände umfasst und eine Vielzahl von Induktorhohlräumen und einen sich dadurch erstreckten Fluiddurchgang definiert, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile innerhalb der entsprechenden ersten und zweiten Seitenwände auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten der Vielzahl von Induktorhohlräumen aufweist; eine Vielzahl von Induktoren, wobei jeder der Induktoren innerhalb eines entsprechenden der Vielzahl von Induktorhohlräumen des Gehäuses derart angeordnet ist, dass sich die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren befinden; und eine Vielzahl von Leistungsmodulen, welche mit dem Gehäuse gekoppelt sind und derart angeordnet sind, dass sich der Fluiddurchgang zwischen der Vielzahl von Leistungsmodulen und der Vielzahl von Induktoren erstreckt, wobei jedes der Vielzahl von Leistungsmodulen eine Leistungsschaltvorrichtung aufweist, welche elektrisch mit einem entsprechenden der Vielzahl von Induktoren verbunden ist.
Automobil-Leistungswandler-Anordnung nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl von Leistungsmodulen mit der zweiten Seitenwand derart gekoppelt sind, dass sich der zweite Teil des Fluiddurchgangs zwischen den zweiten Seiten von jedem der Vielzahl von Induktoren und den Leistungsmodulen erstreckt.
Automobil-Leistungswandler-Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder der Vielzahl von Induktoren eine leitende Wicklung aufweist, welche derart angeordnet ist, dass wenn Strom durch die leitende Wicklung fließt, die darin erzeugte Wärme von der ersten Seite des entsprechenden Induktors zu dem ersten Teil des Fluiddurchgangs und von der zweiten Seite des entsprechenden Induktors zu dem zweiten Teil des Fluiddurchgangs geleitet wird.
Automobilantriebs-System aufweisend: einen elektrischen Motor; mindestens eine Gleichstrom (DC)-Spannungsversorgung, welche mit dem elektrischen Motor gekoppelt ist; eine Leistungselektronik-Anordnung, insbesondere eine Leistungselektronik-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, aufweisend: ein Gehäuse, welches mindestens einen Hohlraum definiert und einen sich dadurch erstreckender Fluiddurchgang aufweist, wobei der Fluiddurchgang erste und zweite Teile auf entsprechenden ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Hohlraums aufweist; ein Vielzahl von Induktoren, welche innerhalb des mindestens einen Hohlraums des Gehäuses derart angeordnet sind, dass die ersten und zweiten Teile des Fluiddurchgangs sich auf ersten und zweiten gegenüberliegenden Seiten von jedem der mehreren Induktoren befinden; und eine Vielzahl von Leistungsmodulen, welche mit dem Gehäuse derart gekoppelt sind, dass sich der Fluiddurchgang zwischen der Vielzahl von Induktoren und den Leistungsmodulen erstreckt, wobei jedes der Leistungsmodule eine Leistungsschaltvorrichtung aufweist; und ein Verarbeitungssystem in betriebsfähiger Kommunikation mit dem elektrischen Motor, der mindestens einen DC-Spannungs-Versorgung und der Leistungselektronik-Anordnung.