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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen Transformator und insbesondere eine Kühlvorrichtung für einen Transformator, die eine Wärmeerzeugung von einem innerhalb eines Batterieladegeräts eines umweltfreundlichen Fahrzeugs angeordneten Transformator verringert.
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Stand der Technik
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Im Allgemeinen umfasst ein umweltfreundliches Fahrzeug, (z. B. Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug – Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) oder Elektrofahrzeug – Electric Vehicle (EV)) ein fahrzeugeigenes Ladegerät (Bordladegerät – On-Board-Ladegerät (OBC)), das eingerichtet ist, um eine Hochspannungsbatterie, die eine Stromversorgung eines Antriebsmotors darstellt, zu laden. Das OBC nimmt eine Wechselstrom-(alternating current – AC)Leistung von einer externen Stromversorgung auf, um die Batterie zu laden. Eine OBC-Schaltung für ein umweltfreundliches Fahrzeug ist im Allgemeinen in Form einer Kombination aus einem Blindleistungskompensator (Leistungsfaktor-Korrektor – power factor corrector (PFC)) und einem Vollbrücken-Wandler gebildet, und ein Transformator ist zwischen dem PFC und dem Vollbrücken-Wandler angeordnet, um von der Hochspannungsbatterie isoliert zu werden. Jedoch kann eine Wärmeerzeugung von dem Transformator innerhalb der OBC-Schaltung beträchtlich sein, und um die Wärmeerzeugung von dem Transformator zu reduzieren, sind verschiedene Verfahren, wie beispielsweise eine Verwendung einer Formungsstruktur, verwendet worden. Solche Verfahren weisen mehrere Probleme auf, die zunehmende Produktionskosten und ausgewiesene Schwierigkeiten bei der Herstellung umfassen.
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Eine beispielhafte Schnittdarstellung eines Transformators für ein OBC gemäß einem Stand der Technik ist in 5 gezeigt. Unter Bezugnahme auf 5 erfordert der Transformator für ein OBC gemäß einem Stand der Technik eine Streuinduktivität (in der Regel 10 uH oder mehr), um eine Nullspannungsschaltung (zero voltage switching – ZVS) einer Phasenverschiebungs-Vollbrücken-(phase shift full bridge – PSFB) Schaltung sicherzustellen. Ferner, um eine solche Streuinduktivität zu erzeugen, wird eine Primärwicklung 1 von einer Sekundärwicklung 2 getrennt. Um die Primärwicklung 1 und die Sekundärwicklung 2 zu stützen und um den Spalt zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung 1 und 2 beizubehalten, wird ein Spulenträger 3 zwischen die Primär- und die Sekundärspule 1 und 2 eingefügt, und das Unterteil (der Boden) eines Kerns 5 steht in Kontakt mit einem Kühlkörper 4, um Wärme abzuleiten.
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Innerhalb des Transformators gemäß dem Stand der Technik wird eine beträchtliche Menge an Wärme von der Primär- und der Sekundärwicklung 1 und 2 erzeugt, und aufgrund der erzeugten Wärme kann die Temperatur des Transformators ansteigen. Jedoch, da das Unterteil des Kerns 5, um den die Primär- und der Sekundärwicklung 1 und 2 gewickelt sind, gekühlt wird, kann es schwierig werden, die Temperaturvorgaben zu erfüllen.
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Demzufolge, um die Wärmeerzeugung von einem Transformator zu verringern, sind ein Verfahren zum Formen eines Transformators, ein Verfahren zum Anbringen einer wärmeableitenden Platte an einer Außenseite eines Kerns usw. verwendet worden. Da jedoch das Verfahren zum Formen des Transformators zusätzlich ein Kunststoff- oder Aluminiumgehäuse und eine Formungsflüssigkeit (z. B. Silizium mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit) erfordert, können die Produktionskosten in hohem Maße ansteigen und das Volumen des Transformators kann zunehmen. Unterdessen kann die Anbringung der wärmeableitenden Platte einen geringen (z. B. minimalen) Effekt auf die Temperaturverringerung der Innenseite des Kerns und der Wicklungen aufweisen, da die Platte die Temperatur einer Außenseite des Kerns reduziert.
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Die obigen Informationen, die in diesem Abschnitt offenbart werden, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und sie können demzufolge Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen Transformator, die eine Wärmeerzeugung von Wicklungen und einem Kern durch Einsetzen/Einfügen einer wärmeableitenden Platte zwischen einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, die um den im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns gewickelt sind, verringert, um die Wärme von dem mittleren Teil des Kerns, der Primärwicklung und Sekundärwicklung zu einer Außenseite des Transformators abzuführen.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Kühlvorrichtung für einen Transformator bereit, die umfassen kann: einen aus einem magnetischen Material gebildeten Kern, und eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung, die um einen im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns gewickelt sind (z. B. umwickelt) und voneinander getrennt sind, wobei eine wärmeableitende Platte zwischen die Primärwicklung und die Sekundärwicklung eingefügt sein kann, um von dem Kern, der Primärwicklung und der Sekundärwicklung erzeugte Wärme an eine Außenseite des Transformators mittels Wärmeleitfähigkeit abzuführen, und die wärmeableitende Platte kann eingerichtet sein, um von dem Kern, der Primärwicklung und der Sekundärwicklung erzeugte Wärme unter Verwendung von freiliegenden Kanten der Primärwicklung und der Sekundärwicklung abzuführen.
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Die wärmeableitende Platte kann von der Primärwicklung und der Sekundärwicklung nach außen ragen und kann mit einem Kühlkörper, der in einer gestapelten Form an dem Unterteil (Boden) des Kerns angeordnet ist, wärmeleitend gekoppelt sein. Ferner kann die Kühlvorrichtung thermische Unterlagen (Pads) umfassen, die zwischen der wärmeableitenden Platte und der Primärwicklung beziehungsweise der wärmeableitenden Platte und der Sekundärwicklung eingefügt sind, die eingerichtet sind, um die Wärmeleitfähigkeit zwischen der wärmeableitenden Platte und der Primärwicklung und zwischen der wärmeableitenden Platte und der Sekundärwicklung zu erhöhen.
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In einer weiteren Ausgestaltung stellt die vorliegende Erfindung eine Kühlvorrichtung für einen Transformator bereit, die umfassen kann: einen aus einem magnetischen Material gebildeten Kern, und eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung, die um einen im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns gewickelt sind und an einer rechten Seite und einer linken Seite angeordnet sind, so dass sie voneinander getrennt sind, wobei eine wärmeableitende Platte an einer Oberseite des Kerns angeordnet sein kann und beide Seiten des Kerns und obere Enden der Primärwicklung und der Sekundärwicklung kontaktieren (z. B. benachbart dazu ausgebildet sein) kann, um von dem Kern, der Primärwicklung und der Sekundärwicklung erzeugte Wärme an eine Außenseite des Transformators mittels Wärmeleitfähigkeit abzuführen.
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Ein Kühlkörper kann in einer Stapelform an einem Unterteil/Boden des Kerns angeordnet werden und eingerichtet sein, um Wärme zu absorbieren und die absorbierte Wärme abzuführen. Darüber hinaus kann der Kühlkörper untere Enden der Primärwicklung und der Sekundärwicklung kontaktieren (z. B. benachbart dazu ausgebildet sein) und eingerichtet sein, um von der Primärwicklung und der Sekundärwicklung erzeugte Wärme an eine Außenseite des Transformators abzuführen. Ferner kann der Kühlkörper mit der an der Oberseite des Kerns angeordneten wärmeableitenden Platte wärmeleitend gekoppelt sein.
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Eine thermische Unterlage (Pad) kann zwischen die wärmeableitende Platte und die oberen Enden der Primärwicklung und der Sekundärwicklung eingefügt werden und eingerichtet sein, um die Wärmeleitfähigkeit zwischen der Primärwicklung, der Sekundärwicklung und der wärmeableitenden Platte zu erhöhen. Ferner kann eine thermische Unterlage zwischen dem Kühlkörper und unteren Enden der Primärwicklung und der Sekundärwicklung eingefügt werden, dazu ausgebildet, die Wärmeleitfähigkeit zwischen dem Kühlkörper, der Primärwicklung und der Sekundärwicklung zu erhöhen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele derselben im Detail beschrieben, die durch die beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, welche hierin nachstehend nur zur Veranschaulichung angegeben sind und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend sind, und wobei:
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1 eine beispielhafte Schnittdarstellung, die eine Kühlvorrichtung für einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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2 eine beispielhafte perspektivische Ansicht, die eine wärmeableitende Platte und einen Kühlkörper einer Kühlvorrichtung für einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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3 eine beispielhafte Schnittdarstellung, die eine Kühlvorrichtung für einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt;
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4 eine beispielhafte perspektivische Ansicht, die eine wärmeableitende Platte und einen Kühlkörper einer Kühlvorrichtung für einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
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5 eine beispielhafte Schnittdarstellung, die eine Kühlstruktur eines Transformators für ein Bordladegerät (On-Board-Ladegerät – OBC) gemäß einem Beispiel eines Standes der Technik darstellt.
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Es ist zu beachten, dass die beigefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabgerecht sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen bevorzugten Merkmalen darstellen, die der Veranschaulichung der Grundsätze der Offenbarung dienen. Die spezifischen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Offenbarung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich z. B. spezifischer Abmessungen, Orientierungen, Positionen und Formen werden zum Teil durch die eigens dafür vorgesehene Anwendung und die Arbeitsumgebung bestimmt. In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen auf die gleichen oder äquivalenten Teile der vorliegenden Offenbarung überall in den einzelnen Figuren der Zeichnungen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder ”Fahrzeug-” oder andere gleichlautende Ausdrücke wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastwägen, verschiedene Nutzungsfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Luftfahrzeugen und dergleichen einschließen, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge, Wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoff umfassen (beispielsweise Kraftstoff, der von anderen Quellen als Erdöl gewonnen wird). Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Antriebsquellen aufweist, wie zum Beispiel sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
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Die hierin verwendete Terminologie ist zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen vorgesehen und ist nicht dazu bestimmt, die Erfindung einzuschränken. Wie hierin verwendet, sind die Singularformen ”ein”, ”eine/einer” und ”der/die/das” dazu vorgesehen, dass sie ebenso die Pluralformen umfassen, wenn aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke ”aufweisen” und/oder ”aufweisend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit der angegebenen Merkmale, Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten beschreiben, aber nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einen oder mehreren Merkmalen, Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck ”und/oder” jede und sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgeführten Elemente.
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Nachstehend wird nun ausführlich auf verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind und unterhalb beschrieben werden. Während die Offenbarung in Verbindung mit Ausführungsformen beschrieben wird, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu vorgesehen ist, um die Offenbarung auf jene Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz dazu ist die Offenbarung dazu vorgesehen, nicht nur die Ausführungsformen abzudecken, sondern ebenfalls verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, die innerhalb der Lehre und des Umfangs Offenbarung umfasst sein können, wie dies durch die beigefügten Ansprüche beschrieben ist.
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1 zeigt eine beispielhafte Schnittdarstellung, die eine Kühlvorrichtung für einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in 1 gezeigt, kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung eine Primärwicklung 10 von einer Sekundärwicklung 20 getrennt sein. Eine Vorrichtung zum Kühlen der Primär- und der Sekundärwicklung 10 und 20 und eines Kerns 30 kann eine wärmeableitende Platte 40 und eine Mehrzahl von thermischen Unterlagen (Pads) 51 und 52, die zwischen die Primärwicklung 110 und die Sekundärwicklung 20 eingefügt sind, umfassen, um die Streuinduktivität eines Transformators zu erhöhen.
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Der Kern 30 kann ein magnetisches Material sein und einen im Wesentlichen ”I”-förmigen Querschnitt aufweisen. Darüber hinaus können an einem im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns 30 die Primärwicklung 10 und die Sekundärwicklung 20 über- und untereinander angeordnet und voneinander getrennt sein, und ein Kühlkörper 60 kann, in einer Stapelform, an dem Unterteil der Kerns 30 angeordnet sein. Die Primärwicklung 10 kann durch Wickeln von Drähten um den im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns 30 gebildet sein. Ferner kann die Sekundärwicklung 20 durch Wickeln von Drähten um den im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns 30 gebildet und unterhalb der Primärwicklung 10 angeordnet sein.
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Die wärmeableitende Platte 40 kann eingerichtet sein, um Wärme von dem Kern 30 und den Wicklungen 10 und 20 an eine Außenseite eines Transformators abzuführen. Die wärmeableitende Platte 40 kann in einer Form einer Platte mit einer vorgegebenen Dicke unter Verwendung eines Materials, das eine im Wesentlichen hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium, gebildet sein. Die wärmeableitende Platte 10 kann zwischen die Primärwicklung 10 und die Sekundärwicklung 20 eingefügt sein. Eine Mehrzahl von Befestigungselementen 42 (siehe 2), die eingerichtet sind, um mit dem Kühlkörper 60 zu koppeln, kann an einzelnen Ecken der wärmeableitenden Platte 10 angeordnet sein.
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Die wärmeableitende Platte 40 kann eingerichtet sein, um Wärme, die von dem im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns 30 und den einzelnen Wicklungen 10 und 20 erzeugt wird, an die Außenseite eines Transformators mittels Wärmeleitung abzuführen. Die wärmeableitende Platte 40 kann eingerichtet sein, um Wärme von den zu der Außenseite des Transformators freiliegenden Kanten abzuführen. Demzufolge kann die wärmeableitende Platte 40 von den Wicklungen 10 und 20 nach außen ragen. Darüber hinaus kann die wärmeableitende Platte 40 eingerichtet sein, um die Primär- und die Sekundärwicklung 10 und 20 zu stützen und um einen Spalt zwischen der Primär- und die Sekundärwicklung 10 und 20 beizubehalten. Ferner kann, durch Ändern der Dicke der wärmeableitenden Platte 40, der Spalt zwischen der Primär- und die Sekundärwicklung 10 und 20 eingestellt werden.
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Der Kühlkörper 60 kann ein Unterteil des Kerns 30 in kontaktieren stehen (z. B. dazu benachbart angeordnet sein) und eingerichtet sein, um Wärme von dem Kern 30 zu absorbieren und um die absorbierte Wärme an die Außenseite des Transformators abzuführen. Der Kühlkörper 60 kann eine Mehrzahl von Kopplungselementen 62 mit einer vorgegebenen Höhe zum Koppeln (z. B. wärmeleitendes Verbinden) mit der wärmeableitenden Platte 40, an einer oberen Fläche umfassen, wobei die Kopplungselemente 62 von dem Kühlkörper 60 nach oben (z. B. vertikal) vorstehen.
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2 zeigt eine beispielhafte perspektivische Ansicht, die eine wärmeableitende Platte 40 und den Kühlkörper 62 der Kühlvorrichtung für den Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt. Wie in 2 gezeigt, kann die Vorrichtung vier Befestigungselemente 42 der wärmeableitenden Platte 40 umfassen, wobei die Befestigungselemente 42 mit den Verbindungselementen 62 des Kühlkörpers 60 unter Verwendung von Bolzen oder dergleichen gekoppelt sind. Jedoch ist die Anzahl der Befestigungselemente 42 und der Verbindungselemente 62 nicht auf vier beschränkt. Mit anderen Worten kann die Anzahl der Befestigungselemente 42 und der Verbindungselemente 62 auf der Grundlage eines Wärmeableitungsgrades zu- oder abnehmen.
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Die thermischen Unterlagen 51 und 52 können oberhalb und unterhalb der wärmeableitenden Platte 40 gestapelt sein. Mit anderen Worten können die thermischen Unterlagen 51 und 52 zwischen der Primärwicklung 10 und der wärmeableitenden Platte 40 beziehungsweise zwischen der Sekundärwicklung 20 und der wärmeableitenden Platte 40 angeordnet sein. Darüber hinaus können die thermischen Unterlagen aus einem im Wesentlichen weichen Material mit einer im Wesentlichen hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein und die Primär- und der Sekundärwicklung 10 beziehungsweise 20 kontaktieren, um von der Primär- und der Sekundärwicklung 10 und 20 erzeugte Wärme an die Gesamtfläche der wärmeableitenden Platte 40 zu übertragen. Mit anderen Worten können die thermischen Unterlagen 51 und 52 eingerichtet sein, um die Wärmeleitfähigkeit zwischen der wärmeableitenden Platte 40 und den Wicklungen 10 und 20 zu verbessern, und um eine wärmeableitende Fläche mit Bezug auf die Wicklungen 10 und 20 zu erhöhen, was eine wirksamere Wärmeableitung bereitstellen kann. Demzufolge kann, durch Einfügen der thermischen Unterlagen 51 und 52 zwischen die wärmeableitende Platte 40 und den Wicklungen 10 und 20, um eine wärmeableitende Fläche zu erhöhen und um die Wärmeleitfähigkeit zu verbessern, eine Kühlung des Transformators verbessert werden.
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Da ein Transformator an einem inneren Teil eines Kerns eine größere Temperatur als an einem äußeren Teil des Kerns aufgrund der Magnetflussverkettung aufweist und die Wicklungen eine größere Wärmemenge als der Kern erzeugen, kann durch Einfügen der wärmeableitenden Platte 40 mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit an dem im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns 30, wo die Primärwicklung 10 und die Sekundärwicklung 20 angeordnet sind, eine wirksamere Kühlung erzielt werden. Die wärmeableitende Platte 40 kann eingerichtet sein, um den Transformator durch Abführen von Wärme der Außenseite des Transformators und Übertragen der Wärme an den Kühlkörper 60 zu kühlen. Mit anderen Worten kann die wärmeableitende Platte 40 eingerichtet sein, um von der Primär- und der Sekundärwicklung 10 und 20 und dem im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns 30 übertragene Wärme an die Außenseite des Transformators abzuführen und gleichzeitig einen Teil der Wärme an den Kühlkörper 60 zu übertragen, um die Wärme über den Kühlkörper 60 abzugeben.
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3 und 4 zeigen einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Genauer gesagt zeigt 3 eine beispielhafte Schnittdarstellung, die eine Kühlvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt. 4 zeigt eine beispielhafte perspektivische Ansicht, die eine wärmeableitende Platte und einen Kühlkörper einer Kühlvorrichtung für einen Transformator gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt.
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Wie in 3 gezeigt, können eine wärmeableitende Platte 41, eine Mehrzahl von thermischen Unterlagen 53 und 54 und ein Kühlkörper 61 verwendet werden, um beide Enden einer Primär- und einer Sekundärwicklung 11 und 21, die an einem im Wesentlichen mittleren Teil eines Kerns 31 angeordnet sind, wirksamer zu kühlen. Der Kern 31 kann ein magnetisches Material mit einem im Wesentlichen ”H”-förmigen Querschnitt sein und der mittlere Teil des Kerns 31, die Primärwicklung 10 und die Sekundärwicklung 20 können an einer linken Seite und einer rechten Seite angeordnet und voneinander getrennt sein. Der Kühlkörper 60 kann, in einer Stapelform, an dem Unterteil des Kerns 31 angeordnet sein.
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Die Primärwicklung 11 und die Sekundärwicklung 21 können durch Wickeln von Drähten um den im Wesentlichen mittleren Teil des Kerns 30 gebildet sein und die Sekundärwicklung 20 kann an einer linken Seite oder an einer rechten Seite der Primärwicklung 11 angeordnet sein. Ein Spulenträger 71, der die Form einer Platte haben kann, kann zwischen die Primär- und die Sekundärwicklung 11 und 21 eingefügt sein, eingerichtet, die Primär- und die Sekundärwicklung 11 und 21 zu stützen und den Spalt zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung 11 und 21 beizubehalten. Die wärmeableitende Platte 41 kann eingerichtet sein, um Wärme von dem Kern 31 und den Wicklungen 11 und 21 an eine Außenseite des Transformators abzuführen. Die wärmeableitende Platte 41 kann aus einem Material mit einer im Wesentlichen hohen Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium hergestellt sein.
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Ferner können die Ecken eines unteren Teils (z. B. einer Unterseite) der wärmeableitenden Platte 41 über Verbindungselementen 63 des Kühlkörper 61 angeordnet und damit gekoppelt sein, um den Kern zu kühlen. Darüber hinaus können ein linker seitlicher Teil und ein rechter seitlicher Teil der wärmeableitenden Platte 41 beide Seiten des Kerns 31 in kontaktieren, um den Kern 31 ebenfalls zu kühlen. Ferner kann der obere Teil der wärmeableitenden Platte 41 obere Enden (z. B. eine Oberseite) der Primär- und der Sekundärwicklung 11 und 21 und einer Oberseite des Kerns 31 durch die thermischen Unterlagen 53 und 54 kontaktieren (z. B. benachbart angeordnet sein), um die Primär- und die Sekundärwicklung 11 und 21 zu kühlen.
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Die unteren Enden der jeweiligen Wicklungen 11 und 21 und der Unterteil des Kerns 21 können den Kühlkörper 61 über die thermischen Unterlagen 53 und 54 kontaktieren (z. B. benachbart angeordnet sein). Die thermischen Unterlagen 53 und 54 können aus einem im Wesentlichen weichen Material mit einer im Wesentlichen hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein. Die thermischen Unterlagen 53 und 54 können zwischen der wärmeableitenden Platte 41 und oberen Enden (z. B. einer Oberseite) der Wicklungen 11 und 21 beziehungsweise zwischen dem Kühlkörper 61 und unteren Enden (z. B. einer Unterseite) der Wicklungen 11 und 21 angeordnet sein, um einen wärmeableitenden Bereich der Wicklungen 11 und 12 zu erhöhen, was die Wärme wirksamer abführen kann.
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Da die Primär- und die Sekundärwicklung 11 und 21 durch Wickeln von Drähten um den mittleren Teil des Kerns 31 gebildet sein kann, können die oberen und unteren Enden der Wicklungen 11 und 21 eine nicht planare (z. B. nicht flache) Form aufweisen. Demzufolge kann, durch Anordnen der thermischen Unterlagen 53 und 54, die in Grenzen verformt werden können, da sie aus einem im Wesentlichen weichen Material mit einer im Wesentlichen hohen Wärmeleitfähigkeit hergestellt sind, zwischen der wärmeableitenden Platte 41 und den oberen Enden der Wicklungen 11 und 21 beziehungsweise zwischen dem Kühlkörper 61 und den unteren Enden der Wicklungen 11 und 21, eine Kontaktfläche zwischen der wärmeableitenden Platte 41 und den Wicklungen 11 und 21 und zwischen dem Kühlkörper 61 und den Wicklungen 11 und 21 eine Wärmeabgabefläche der Wicklungen 11 und 21 erhöhen. Ferner kann die Wärme von den Wicklungen 11 und 21 an die gesamten Flächen (z. B. alle) der wärmeableitenden Platte 41 und des Kühlkörpers 61 übertragen werden, wodurch die Wärme wirksamer abgeführt werden kann.
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Wie oben beschrieben, kann die Kühlvorrichtung für den Transformator gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung die Temperatur des im Wesentlichen mittleren Teils des Kerns, der einer wesentlichen Wärmeerzeugung aufgrund einer Magnetflussverkettung unterliegt, wirksamer reduzieren. Ferner kann, durch Hinzufügen der thermischen Unterlagen zwischen der wärmeableitenden Platte und den Wicklungen, die Wärme wirksamer abgeführt werden, um die Kühlleistung zu verbessern. Darüber hinaus kann, durch Ändern der Dicke der wärmeableitenden Platte, der Spalt zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung eingestellt werden. Darüber hinaus, da die wärmeableitende Platte an Stelle eines Spulenträgers im Stand der Technik angeordnet ist, können die Produktionskosten weniger als in einem typischen Formverfahren, das ein Gehäuse und eine Formflüssigkeit erfordert, zunehmen.
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Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele derselben ausführlich beschrieben worden. Es versteht sich jedoch für einen Durchschnittsfachmann, dass Änderungen in diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne von den Grundsätzen und dem Geist der Erfindung abzuweichen, wobei der Umfang derselben in den beigefügten Ansprüchen und ihren Äquivalenten bestimmt wird.
