DE102015212721A1 - Cooling device for cooling a power semiconductor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines Leistungshalbleiters. Die Kühlvorrichtung weist einen Hohlraum zum Führen eines Fluidstroms entlang einer Flussachse auf. Die Kühlvorrichtung weist auch eine Wärmekontaktwand auf, welche mit einer Seite zu dem Hohlraum zugewandt ist, wobei eine dazu gegenüberliegende Seite der Wärmekontaktwand eine Kontaktfläche zum Kontaktieren des Leistungshalbleiters aufweist. Erfindungsgemäß weist die Kühlvorrichtung eine zur Wärmekontaktwand gegenüberliegende Deckenwand auf, wobei die Deckenwand und die Wärmekontaktwand entlang der Flussachse, insbesondere einer Flussrichtung des Fluidstroms, einen Winkel zwischeneinander einschließen.The invention relates to a cooling device for cooling a power semiconductor. The cooling device has a cavity for guiding a fluid flow along a flow axis. The cooling device also has a thermal contact wall, which faces the cavity with one side, wherein a side of the thermal contact wall opposite thereto has a contact surface for contacting the power semiconductor. According to the invention, the cooling device has a ceiling wall opposite the thermal contact wall, wherein the ceiling wall and the thermal contact wall along the flow axis, in particular a flow direction of the fluid flow, form an angle between one another.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung zum Kühlen eines Leistungshalbleiters. Die Kühlvorrichtung weist einen Hohlraum zum Führen eines Fluidstroms entlang einer Flussachse auf. Die Kühlvorrichtung weist auch eine Wärmekontaktwand auf, welche mit einer Seite zu dem Hohlraum zugewandt ist, wobei eine dazu gegenüberliegende Seite der Wärmekontaktwand eine Kontaktfläche zum Kontaktieren des Leistungshalbleiters aufweist.The invention relates to a cooling device for cooling a power semiconductor. The cooling device has a cavity for guiding a fluid flow along a flow axis. The cooling device also has a thermal contact wall, which faces the cavity with one side, wherein a side of the thermal contact wall opposite thereto has a contact surface for contacting the power semiconductor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß weist die Kühlvorrichtung eine zur Wärmekontaktwand gegenüberliegende Deckenwand auf, wobei die Deckenwand und die Wärmekontaktwand entlang der Flussachse, insbesondere einer Flussrichtung des Fluidstroms, einen Winkel zwischeneinander einschließen. Bevorzugt ist eine Höhe des zwischen der Wärmekontaktwand und der Deckenwand eingeschlossenen Hohlraums entlang der Flussachse, insbesondere in Flussrichtung, verjüngt ausgebildet. Dadurch kann die Wärmekontaktwand, entlang der Flussrichtung eine gleichmäßige Temperaturverteilung aufweisen. Vorteilhaft können so auch mit der Wärmekontaktwand verbundene Leistungshalbleiter, beispielsweise eine Leistungsendstufe, eine gleiche Temperatur aufweisen.According to the invention, the cooling device has a ceiling wall opposite the thermal contact wall, wherein the ceiling wall and the thermal contact wall along the flow axis, in particular a flow direction of the fluid flow, form an angle between one another. Preferably, a height of the enclosed between the heat contact wall and the ceiling wall cavity along the flow axis, in particular in the flow direction, is formed tapered. As a result, the heat contact wall can have a uniform temperature distribution along the direction of flow. Advantageously, power semiconductors connected to the thermal contact wall, for example a power output stage, can thus have the same temperature.

Es wurde nämlich erkannt, dass das Fluid des Fluidstroms, welches im Bereich eines Einlasses der Kühlvorrichtung einen ersten Bereich der Wärmekontaktwand berührt, von dort Wärme aufnimmt und sich entlang der Flussachse, insbesondere in Flussrichtung, auf den ersten Bereich folgende Bereiche der Wärmekontaktwand berührend, zunehmend erwärmt. Dadurch können weiter hinten, also von eines Einlasses weiter beabstandet, in Flussrichtung gelegene Teile des Leistungshalbleiters, insbesondere einer Leistungsendstufe, weniger Verlustwärme an das Fluid des Fluidstroms in diesem hinteren Bereich abgeben, da eine Temperaturspreizung, gebildet aus einer Temperaturdifferenz zwischen dem Leistungshalbleiter und einer Temperatur des Fluidstroms im Bereich des Leistungshalbleiters, im hinteren Bereich kleiner ausgebildet ist, als in einem vorderen Bereich im Bereich des Einlasses der Kühlvorrichtung. It was in fact recognized that the fluid of the fluid flow, which contacts a first region of the heat contact wall in the region of an inlet of the cooling device, absorbs heat therefrom and increases along the flow axis, in particular in the flow direction, to the first region following regions of the heat contact wall heated. As a result, parts of the power semiconductor, in particular a power output stage, which are further away from an inlet, can deliver less heat loss to the fluid of the fluid flow in this rear area, since a temperature spread formed by a temperature difference between the power semiconductor and a temperature of the fluid flow in the region of the power semiconductor is smaller in the rear region than in a front region in the region of the inlet of the cooling device.

Bevorzugt ist die Verjüngung der Höhe des Hohlraums derart ausgebildet, dass ein längenbezogener Fluidwiderstand, der einem in dem Hohlraum fließenden Fluid entlang der Flussachse entgegengesetzt werden kann, konstant ist. Dadurch kann sich vorteilhaft eine gleichmäßige Temperaturverteilung der Leistungsendstufe entlang der Flussachse einstellen. Preferably, the taper of the height of the cavity is formed such that a length-related fluid resistance, which can be opposed to a fluid flowing in the cavity along the flow axis, is constant. This can advantageously set a uniform temperature distribution of the power output stage along the river axis.

Mit dem sich in Flussrichtung verjüngenden Hohlraum kann eine Fließgeschwindigkeit des Fluidstroms zu weiter hinten gelegenen Bereichen des Hohlraums hin zunehmen, sodass die Wärmekontaktwand an den Bereichen, welche von bereits erwärmtem Fluid berührt und so gekühlt werden, mehr Verlustwärme an den Fluidstrom in dem Bereich über die Wärmekontaktwand abgeben können, sodass die kleinere Temperaturdifferenz an diesem Ort im Vergleich zu weiter vorne, insbesondere im Bereich eines Eingangs der Kühlvorrichtung, liegenden Teilen der Wärmekontaktwand ausgeglichen werden kann. Dadurch kann eine Kühlleistung der Kühlvorrichtung entlang der Flussrichtung konstant ausgebildet sein.With the flow-tapered cavity, a flow velocity of the fluid flow may increase toward further backward areas of the cavity such that the heat contact wall at the areas contacted by already-heated fluid and thus cooled will transfer more heat loss to the fluid flow in the area above Heat contact wall can deliver, so that the smaller temperature difference at this location compared to more forward, especially in the region of an input of the cooling device, lying parts of the thermal contact wall can be compensated. As a result, a cooling capacity of the cooling device along the flow direction can be formed constant.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind an die Wärmekontaktwand eine Mehrzahl von Zapfen angeformt, wobei die Zapfen sich jeweils – bevorzugt mit derselben Länge – in den Hohlraum zur Deckenwand weisend hinein erstrecken. Die Zapfen sind bevorzugt voneinander beabstandet an die Wärmekontaktwand angeformt. Weiter bevorzugt erstrecken sich die Zapfen parallel zueinander.In a preferred embodiment, a plurality of pins are integrally formed on the heat contact wall, the pins each extending - preferably with the same length - into the cavity facing the ceiling wall into it. The pins are preferably formed spaced apart from the heat contact wall. More preferably, the pins extend parallel to each other.

Mittels der Zapfen kann vorteilhaft eine Oberfläche der Wärmekontaktwand vergrößert werden, sodass weiter vorteilhaft Verlustwärme in weiter zur Hohlraummitte hin liegende Bereiche des Fluidstroms abgeführt werden kann. Advantageously, a surface of the heat contact wall can be enlarged by means of the pegs, so that heat loss can be advantageously further dissipated into regions of the fluid flow which lie further toward the cavity center.

Es wurde nämlich erkannt, dass an der Wärmekontaktwand fließende Teile des Fluidstroms an der Wärmekontaktwand haften, sodass weiter zu einer Mitte des Hohlraums hin fließende Teile des Fluidstroms im Wesentlichen nur über eine Wärmeleitung innerhalb des Fluids, also mittelbar über das an der Wärmekontaktwand haftend fließende Fluid, erwärmt werden können. Daher wirkt sich sowohl die zunehmende Fließgeschwindigkeit des Fluides in weiter von einem Einlass der Kühlvorrichtung entfernt liegenden Bereichen günstig auf eine Wärmeabfuhr aus, als auch die mittels Zapfen gebildeten Teile der Wärmekontaktwand, welche tiefer in den Fluidstrom hinein ragen, um dort Verlustwärme an die tiefer im Fluidstrom gelegenen Bereiche abzuführen.It has been recognized that adhering to the heat contact wall parts of the fluid flow adhere to the heat contact wall, so further to a center of the cavity toward flowing parts of the fluid flow substantially only via a heat conduction within the fluid, ie indirectly via the adhering to the heat contact wall fluid , can be heated. Therefore, both the increasing flow speed of the fluid in areas further away from an inlet of the cooling device has a favorable effect on heat dissipation, as well as the parts of the thermal contact wall formed by pins, which protrude deeper into the fluid flow in order to dissipate heat loss to those deeper in the fluid stream Fluid flow located areas dissipate.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Kühlvorrichtung ist – zusätzlich oder unabhängig von der zuvor beschriebenen verjüngten Höhe des Hohlraums – eine in den Hohlraum ragende Länge der Zapfen entlang der Flussachse, insbesondere in Flussrichtung, zunehmend ausgebildet. Dadurch kann vorteilhaft von Teilen der Wärmekontaktwand, welche von einer Einlassöffnung weiter entfernt sind, mit zunehmender Entfernung mehr Verlustwärme an den Fluidstrom abgeführt werden. Die zuvor entlang der Flussachse zunehmende Länge der Zapfen kann unabhängig oder zusätzlich zu der sich verjüngenden Höhe des Hohlraums, und so einer sich verjüngenden Querschnittsfläche des Hohlraums entlang der Flussachse, ausgebildet sein.In a preferred embodiment of the cooling device - in addition to or independently of the above-described tapered height of the cavity - projecting into the cavity length of the pins along the flow axis, in particular in the flow direction, increasingly formed. As a result, it is advantageous for parts of the thermal contact wall, which are farther away from an inlet opening, to dissipate more waste heat to the fluid flow as the distance increases. The length of the spigots previously increasing along the axis of the river may be independent or in addition to the tapered height of the cavity, and so on tapered cross-sectional area of the cavity along the flow axis, be formed.

Bevorzugt ist eine auf eine Fläche der Wärmekontaktwand bezogene Zapfendichte entlang der Flussachse, insbesondere in Flussrichtung, zunehmend ausgebildet. So kann vorteilhaft eine Oberfläche der auf einem Längsabschnitt der Wärmekontaktwand entlang der Flussachse angeordneten Zapfen in Flussrichtung zunehmend ausgebildet sein, sodass mit zunehmender Entfernung von einer Einlassöffnung der Kühlvorrichtung der Wärmeübergangswiderstand zwischen der Wärmekontaktwand und dem Fluid verringert ist.Preferably, a journal density related to a surface of the heat contact wall is increasingly formed along the flow axis, in particular in the flow direction. Thus, advantageously, a surface of the spigots arranged along a longitudinal section of the heat contact wall along the flow axis can be increasingly formed in the flow direction, so that with increasing distance from an inlet opening of the cooling device the heat transfer resistance between the heat contact wall and the fluid is reduced.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Durchmesser der Zapfen, insbesondere ein Querdurchmesser quer zur einer Längserstreckung des Zapfens entlang der Flussachse, insbesondere entlang der Flussrichtung, zunehmend ausgebildet. So können die Zapfen in Flussrichtung eine größere Oberfläche ausbilden, wodurch vorteilhaft ein Wärmeübergangswiderstand zwischen der Wärmekontaktwand und dem Fluid mit zunehmender Flussrichtung verringert ist.In a preferred embodiment, a diameter of the pins, in particular a transverse diameter transverse to a longitudinal extent of the pin along the flow axis, in particular along the flow direction, increasingly formed. Thus, the pins can form a larger surface in the direction of flow, which advantageously reduces a heat transfer resistance between the heat-contact wall and the fluid with increasing flow direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Querschnittsfläche der Zapfen entlang der Flussachse zunehmend ausgebildet. So kann der Zapfen beispielsweise vorteilhaft oval, und so stromlinienförmig ausgebildet sein, wobei ein Strömungswiderstand der Zapfen mit zueinander verschiedenen Querschnittsflächen jeweils gleich ausgebildet ist. Die Zapfen, welche in Flussrichtung die größere Querschnittsfläche aufweisen im Vergleich zu Zapfen, welche näher zur Einlassöffnung hin angeordnet sind, können so bei gleichem oder nahezu gleichem Strömungswiderstand eine größere Oberfläche aufweisen, sodass ein Wärmeübergangswiderstand zwischen der Wärmekontaktwand und dem Fluid im Bereich der Zapfen mit größerer Querschnittsfläche verringert ist.In a preferred embodiment, a cross-sectional area of the pins along the flow axis is increasingly formed. Thus, for example, the pin may advantageously be oval, and thus streamlined, wherein a flow resistance of the pins with mutually different cross-sectional areas is identical in each case. The pins, which have the larger cross-sectional area in the direction of flow compared to pins which are arranged closer to the inlet opening can thus have a larger surface area with the same or almost the same flow resistance, so that a heat transfer resistance between the heat contact wall and the fluid in the region of the pins larger cross-sectional area is reduced.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist eine zur Wärmekontaktwand gegenüberliegende Deckenwand entlang der Flussachse eine zunehmende Wanddicke auf. Bevorzugt ist die Wanddicke entlang der Flussrichtung zunehmend ausgebildet. So kann die Kühlvorrichtung vorteilhaft eine quaderförmige äußere Form aufweisen, wogegen der Hohlraum im Inneren der Kühlvorrichtung eine sich in Flussrichtung verringernde Höhe, und so in Flussrichtung verjüngt ausgebildet ist.In a preferred embodiment, a ceiling wall opposite the heat contact wall has an increasing wall thickness along the flow axis. Preferably, the wall thickness along the flow direction is increasingly formed. Thus, the cooling device can advantageously have a parallelepiped-shaped outer shape, whereas the cavity in the interior of the cooling device has a flow-reducing height, and is thus tapered in the flow direction.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Wärmekontaktwand und/oder die Zapfen jeweils aus einem Aluminiumhaltigen Metall, einer Legierung umfassend Aluminium oder aus Aluminium gebildet. So können die Zapfen vorteilhaft eine gute Wärmeleitfähigkeit, und so einen geringen Wärmeübergangswiderstand zu dem Fluid hin ausbilden. In einer anderen Ausführungsform ist die Wärmekontaktwand und/oder die Zapfen aus Kupfer gebildet.In a preferred embodiment, the heat contact wall and / or the pins are each formed from an aluminum-containing metal, an alloy comprising aluminum or aluminum. Thus, the pins can advantageously form a good thermal conductivity, and thus a low heat transfer resistance to the fluid out. In another embodiment, the thermal contact wall and / or the pins are formed of copper.

Die Erfindung betrifft auch einen Inverter mit einer Kühlvorrichtung der vorbeschriebenen Art. Der Inverter weist bevorzugt eine Leistungsendstufe, insbesondere eine Halbleiterschalter-Leistungsendstufe, auf. Die Leistungsendstufe weist bevorzugt für jede Phase des Inverters ein Leistungsmodul auf, wobei das Leistungsmodul wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke aufweist. Das Leistungsmodul kann beispielsweise als B6-Modul ausgebildet sein, sodass jedes Leistungsmodul nur eine Halbleiterschalter-Halbbrücke aufweist. Die Leistungsendstufe kann in einer anderen Ausführungsform als H-Brücke ausgebildet sein. The invention also relates to an inverter with a cooling device of the type described above. The inverter preferably has a power output stage, in particular a semiconductor switch power output stage. The power output stage preferably has a power module for each phase of the inverter, wherein the power module has at least one semiconductor switch half-bridge. The power module can be designed, for example, as a B6 module, so that each power module has only one semiconductor switch half-bridge. The power output stage may be formed in another embodiment as an H-bridge.

Das Leistungsmodul weist in der Ausführungsform der H-Brücke zwei Halbleiterschalter-Halbbrücken auf, wobei die zwei Halbleiterschalter-Halbbrücken eines Leistungsmoduls gemeinsam zum Bestromen einer Spule, insbesondere einer Statorspule einer elektrischen Maschine, ausgebildet sind.In the embodiment of the H-bridge, the power module has two semiconductor switch half-bridges, the two semiconductor switch half-bridges of a power module being designed to energize a coil, in particular a stator coil of an electrical machine.

Die Halbleiter-Leistungsendstufe ist bevorzugt zum Bestromen eines Stators einer elektrischen Maschine ausgebildet. Die Halbleiter-Leistungsendstufe weist bevorzugt für jede Statorspule ein Leistungsmodul auf. Bevorzugt weist die Leistungsendstufe drei, vier, fünf, sechs oder mehr als sechs Leistungsmodule oder zwischen sechs und vierundzwanzig Leistungsmodulen auf.The semiconductor power output stage is preferably designed for energizing a stator of an electrical machine. The semiconductor power output stage preferably has a power module for each stator coil. The power output stage preferably has three, four, five, six or more than six power modules or between six and twenty-four power modules.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kühlen einer Halbleiter-Leistungsendstufe, bei dem die Leistungsendstufe mittels eines parallel zu einer Längsachse des Leistungsmoduls entlang einer Flussachse fließenden Fluidstromes gekühlt wird. The invention also relates to a method for cooling a semiconductor power output stage, in which the power output stage is cooled by means of a fluid flow flowing parallel to a longitudinal axis of the power module along a flow axis.

Bevorzugt nimmt eine Fluidgeschwindigkeit des Fluidstromes entlang der Flussachse in Flussrichtung zu.Preferably, a fluid velocity of the fluid flow increases along the flow axis in the flow direction.

In einer bevorzugten Variante des Verfahrens weist die Leistungsendstufe entlang der Längsachse wenigstens drei Leistungsmodule auf, welche jeweils wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke aufweisen. Bevorzugt werden die Leistungsmodule mittels eines parallel zur Längsachse fließenden Fluidstromes gekühlt, wobei eine Fluidgeschwindigkeit des Fluidstromes entlang der Flußachse in Flussrichtung zunimmt.In a preferred variant of the method, the power output stage has at least three power modules along the longitudinal axis, which each have at least one semiconductor switch half-bridge. The power modules are preferably cooled by means of a fluid flow flowing parallel to the longitudinal axis, with a fluid velocity of the fluid flow increasing along the flow axis in the direction of flow.

Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den Figuren und in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Merkmalen.The invention will now be described below with reference to figures and further embodiments. Further advantageous embodiments will become apparent from the features described in the figures and in the dependent claims.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Inverter, welcher eine Kühlvorrichtung mit einem in Flussrichtung verjüngt ausgebildeten Hohlraum aufweist; 1 shows an embodiment for an inverter, which has a cooling device with a direction of the direction of the tapered cavity formed;

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Inverter, welcher eine Kühlvorrichtung mit in einen zum Fluidführen ausgebildeten Hohlraum hineinragenden Zapfen, wobei entlang der Flussrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Zapfen entlang der Flussrichtung eine zunehmende Länge aufweisen; 2 shows an embodiment of an inverter, which a cooling device with projecting into a cavity formed for fluid guiding pin, wherein along the flow direction consecutively arranged pins along the flow direction have an increasing length;

3 zeigt eine Wärmekontaktwand für eine Kühlvorrichtung in einer Aufsicht, wobei entlang der Flussrichtung eine Zapfendichte pro Fläche der Wärmekontaktwand zunehmend ausgebildet ist; 3 shows a heat contact wall for a cooling device in a plan view, wherein along the flow direction, a pin density per area of the heat contact wall is increasingly formed;

4 zeigt mögliche Querschnittsformen für in den 1 bis drei dargestellte Zapfen. 4 shows possible cross-sectional shapes for in the 1 to three illustrated pin.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Leistungseinheit, insbesondere einen Inverter 1. Der Inverter 1 weist einen Leistungshalbleiter, insbesondere eine Leistungsendstufe 3 auf. Die Leistungsendstufe 3 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel drei Leistungsmodule 5, 6 und 7, welche jeweils zum Bestromen einer Statorspule eines Stators einer elektrischen Maschine ausgebildet sind. 1 shows an embodiment of a power unit, in particular an inverter 1 , The inverter 1 has a power semiconductor, in particular a power amplifier 3 on. The power output stage 3 includes three power modules in this embodiment 5 . 6 and 7 which are each designed to energize a stator coil of a stator of an electrical machine.

Der Inverter 1 weist auch eine Kühlvorrichtung 50 auf, welche in diesem Ausführungsbeispiel ein Gehäuse aufweist, welches einen Hohlraum 16 umschließt. Das Gehäuse weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Wärmekontaktwand 11 auf und eine zu der Wärmekontaktwand 11 beabstandet gegenüberliegende Deckenwand 14. Die Wärmekontaktwand 11 und die Deckenwand 14 sind jeweils Bestandteil des Gehäuses und sind über in der in 1 dargestellten Schnittdarstellung nicht dargestellte Gehäusewände miteinander verbunden. Die Kühlvorrichtung weist in diesem Ausführungsbeispiel auch eine Einlassöffnung 27 auf, durch die entlang einer Flussachse 25 in Flussrichtung 26 Fluid in den Hohlraum 16 einströmen kann. Die Kühlvorrichtung weist auch eine Auslassöffnung 28 auf, durch die entlang der Flussachse 25 das durch den Hohlraum 16 fließende Fluid aus der Kühlvorrichtung wieder ausströmen kann.The inverter 1 also has a cooling device 50 on, which in this embodiment has a housing, which has a cavity 16 encloses. The housing has a heat contact wall in this embodiment 11 on and one to the thermal contact wall 11 spaced opposite ceiling wall 14 , The thermal contact wall 11 and the ceiling wall 14 are each part of the housing and are in the in 1 shown sectional representation not shown housing walls connected to each other. The cooling device also has an inlet opening in this embodiment 27 on, through along a river axis 25 in the flow direction 26 Fluid in the cavity 16 can flow in. The cooling device also has an outlet opening 28 on, through along the river axis 25 that through the cavity 16 flowing fluid from the cooling device can flow out again.

Die Wärmekontaktwand 11 weist eine zu dem Hohlraum 16 hingewandte Innenfläche 23 auf und eine von der Innenfläche 23 abweisende, zu der Leistungsendstufe 3 hinweisende Wärmekontaktfläche 46 auf. Die Wärmekontaktwand 11 ist mit der Leistungsendstufe 3 wärmeleitfähig verbunden, wobei die Wärmekontaktfläche 46 an die Leistungsendstufe 3 – beispielsweise mittels Verlöten oder mittels Wärmeleitpaste – angekoppelt ist.The thermal contact wall 11 has one to the cavity 16 evocative inner surface 23 on and one from the inside surface 23 repellent, to the power output stage 3 indicative heat contact surface 46 on. The thermal contact wall 11 is with the power output stage 3 thermally conductive, wherein the heat contact surface 46 to the power output stage 3 - For example, by means of soldering or by means of thermal paste - is coupled.

Die Deckenwand 14 weist eine zu dem Hohlraum 16 hingewandte Innenfläche 22 auf, welche mit der Innenfläche 23 der Wärmekontaktwand 11 einen vorbestimmten, insbesondere spitzen, Winkel 24 einschließt. Der Hohlraum 16 ist auf diese Weise beginnend von der Einlassöffnung 27 entlang der Flussachse 25, zu der Auslassöffnung 28 hin im Querschnitt abnehmend ausgebildet. Der Hohlraum 16 weist im Bereich der Einlassöffnung 27 eine Höhe 39 auf, welche größer ausgebildet ist, als eine Höhe 40 des Hohlraums 16 im Bereich der Auslassöffnung 28. So wird ein in den Hohlraum 16 fließendes Fluid im Bereich der Auslassöffnung 28 zu einer größeren Fließgeschwindigkeit gezwungen, als im Bereich der Einlassöffnung 27. Das Leistungsmodul 5, welches mit der Wärmekontaktwand 11 im Bereich der Einlassöffnung 27 angeordnet ist, koppelt so an die Wärmekontaktwand 11 in einem Bereich an, in dem der Hohlraum 16 – wenigstens im Mittel – eine größere Höhe 39 aufweist, als die Höhe 40 im Bereich des Leistungsmoduls 7, welches die Wärmekontaktwand 11 im Bereich der Auslassöffnung 28 wärmeleitfähig kontaktiert.The ceiling wall 14 has one to the cavity 16 evocative inner surface 22 on which with the inner surface 23 the thermal contact wall 11 a predetermined, in particular acute, angle 24 includes. The cavity 16 is this way starting from the inlet opening 27 along the river axis 25 , to the outlet opening 28 formed decreasing in cross-section. The cavity 16 points in the area of the inlet opening 27 a height 39 which is formed larger than a height 40 of the cavity 16 in the area of the outlet opening 28 , So one gets into the cavity 16 flowing fluid in the area of the outlet opening 28 forced to a higher flow rate than in the region of the inlet opening 27 , The power module 5 , which with the heat contact wall 11 in the area of the inlet opening 27 is arranged, so coupled to the thermal contact wall 11 in an area where the cavity 16 - at least on average - a greater height 39 has, as the height 40 in the area of the power module 7 which is the thermal contact wall 11 in the area of the outlet opening 28 thermally conductive contacted.

Die Leistungsmodule 5, 6 und 7 sind entlang der Flussachse 25, insbesondere entlang einer zur Flussachse 25 parallelen Längsachse 48 hintereinanderliegend angeordnet, wobei die Leistungsmodule 5 und 7 das Leistungsmodul 6 zwischeneinander einschließen.The power modules 5 . 6 and 7 are along the river axis 25 , in particular along a river axis 25 parallel longitudinal axis 48 arranged one behind the other, with the power modules 5 and 7 the power module 6 between each other.

Die Wärmekontaktwand 11 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl Zapfen auf, welche in den Hohlraum 16 hineinragen. Von den Zapfen ist ein Zapfen 18 beispielhaft bezeichnet. Die Zapfen wie der Zapfen 18 weisen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine gleiche Längenerstreckung auf. Die Zapfen wie der Zapfen 18 sind jeweils an die Wärmekontaktwand 11 angeformt. Die Wärmekontaktwand und die Zapfen wie der Zapfen 18 können beispielsweise aus Aluminium, insbesondere Aluminiumdruckguss, oder aus Kupfer gebildet sein. Die Leistungsmodule 5, 6 und 7, welche entlang der Flussachse 25 angeordnet sind, werden so durch die entlang der Flussachse 25 abnehmende Höhe des Hohlraums 16 gleichmäßig gekühlt, sodass die Leistungsmodule 5, 6 und 7 – eine jeweils gleiche elektrische Verlustleistungsabgabe vorausgesetzt – jeweils dieselbe Betriebstemperatur beim Betrieb aufweisen können.The thermal contact wall 11 has in this embodiment, a plurality of pins, which in the cavity 16 protrude. From the cones is a pin 18 designated by way of example. The pins like the pin 18 each have an identical longitudinal extension in this embodiment. The pins like the pin 18 are each at the heat contact wall 11 formed. The heat contact wall and the pins like the pin 18 For example, they may be formed from aluminum, in particular die-cast aluminum, or from copper. The power modules 5 . 6 and 7 which are along the river axis 25 are arranged so by the along the river axis 25 decreasing height of the cavity 16 evenly cooled, so the power modules 5 . 6 and 7 - Provided each have the same electrical loss of power output - each may have the same operating temperature during operation.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Leistungseinheit, insbesondere einen Inverter 2. Der Inverter 2 weist einen Leistungshalbleiter, insbesondere eine Leistungsendstufe 4 auf. Die Leistungsendstufe 4 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel drei Leistungsmodule 8, 9 und 10, welche jeweils zum Bestromen einer Statorspule einer elektrisch kommutierten Maschine ausgebildet sind. Der Inverter 2 weist auch eine Kühlvorrichtung 51 mit einer Wärmekontaktwand 12 auf, wobei die Wärmekontaktwand 12 mit der Leistungsendstufe 4 wärmeleitfähig verbunden ist. Der Inverter 2 weist auch eine Deckenwand 15 auf, wobei die Deckenwand 15 und die Wärmekontaktwand 12 einen Hohlraum 17 zwischeneinander einschließen. Der Inverter 2 ist so ausgebildet, in dem Hohlraum 17 ein Fluid zu führen. Der Inverter 2 weist dazu eine Einlassöffnung 27 auf, welche mit dem Hohlraum 17 verbunden ist, und eine Auslassöffnung 28, welche mit dem Hohlraum 17 verbunden ist. Ein Fluid kann so entlang der Flussachse 25, entlang einer Flussrichtung 26 durch die Einlassöffnung 27 in den Hohlraum 17 einfließen und durch die Auslassöffnung 28 aus dem Hohlraum 17 herausfließen. Von der Leistungsendstufe 4 erzeugte Verlustwärme kann so über die Wärmekontaktwand 12 an ein in den Hohlraum 17 fließendes Fluid abgegeben werden. Die Wärmekontaktwand 12 des Inverters 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von an die Wärmekontaktwand 12 angeformte Zapfen auf, wobei entlang der Flussachse 25 zueinander benachbart angeordnete Zapfen jeweils zueinander verschiedene Längen aufweisen. Die Zapfen 19, 20 und 21 sind beispielhaft bezeichnet. Der Zapfen 19 ist im Bereich des Leistungsmoduls 8 mit der Wärmekontaktwand 12 verbunden, der Zapfen 20 ist im Bereich des Leistungsmoduls 9 mit der Wärmekontaktwand 12 verbunden und der Zapfen 21 ist im Bereich des Leistungsmoduls 10 mit der Wärmekontaktwand 12 verbunden. Der Zapfen 20 erstreckt sich mit einer größeren Längsabmessung in den Hohlraum 17 hinein, als der Zapfen 19 und der Zapfen 21 erstreckt sich mit einer größeren Längsabmessung in den Hohlraum 17 hinein, als der Zapfen 20. Somit ist ein Wärmeübergangswiderstand von der Leistungsmodul 10 über den Zapfen 21 kleiner ausgebildet, als ein Wärmeübergangswiderstand von dem Leistungsmodul 9 über den Zapfen 20. 2 shows an embodiment of a power unit, in particular an inverter 2 , The inverter 2 has a power semiconductor, in particular a power amplifier 4 on. The power output stage 4 includes three power modules in this embodiment 8th . 9 and 10 , which are each designed to energize a stator coil of an electrically commutated machine. The inverter 2 also has a cooling device 51 with a Thermal contact wall 12 on, with the thermal contact wall 12 with the power output stage 4 thermally conductive is connected. The inverter 2 also has a ceiling wall 15 on, with the ceiling wall 15 and the thermal contact wall 12 a cavity 17 between each other. The inverter 2 is formed in the cavity 17 to carry a fluid. The inverter 2 has an inlet opening 27 on which with the cavity 17 connected, and an outlet opening 28 which with the cavity 17 connected is. A fluid can be so along the river axis 25 , along a flow direction 26 through the inlet opening 27 in the cavity 17 inflow and through the outlet opening 28 from the cavity 17 flow out. From the power output stage 4 generated heat loss can so on the heat contact wall 12 to one in the cavity 17 flowing fluid are discharged. The thermal contact wall 12 of the inverter 2 has in this embodiment, a plurality of the heat contact wall 12 molded pins on, taking along the river axis 25 each pin adjacent to each other have each different lengths. The cones 19 . 20 and 21 are designated by way of example. The pin 19 is in the range of the power module 8th with the thermal contact wall 12 connected, the pin 20 is in the range of the power module 9 with the thermal contact wall 12 connected and the pin 21 is in the range of the power module 10 with the thermal contact wall 12 connected. The pin 20 extends with a larger longitudinal dimension in the cavity 17 in, as the pin 19 and the pin 21 extends with a larger longitudinal dimension in the cavity 17 in, as the pin 20 , Thus, a heat transfer resistance of the power module 10 over the cone 21 smaller than a heat transfer resistance from the power module 9 over the cone 20 ,

Die Wärmekontaktwand 12 weist somit gemeinsam mit den an die Wärmekontaktwand 12 angeformten Zapfen eine entlang der Flussachse 25 in Flussrichtung 26 zunehmende Wärmeleitfähigkeit der Wärmekontaktwand 12, und somit einen abnehmenden Wärmeübergangswiderstand, auf. Eine Höhe des Hohlraums 17 ist bei dem Inverter 2 entlang der Flussachse konstant ausgebildet. The thermal contact wall 12 thus has, together with the on the thermal contact wall 12 molded pin one along the river axis 25 in the flow direction 26 increasing thermal conductivity of the thermal contact wall 12 , and thus a decreasing heat transfer resistance, on. A height of the cavity 17 is at the inverter 2 formed constant along the river axis.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Wärmekontaktwand 13. Die Wärmekontaktwand 13 ist in 3 in einer Aufsicht dargestellt. An die Wärmekontaktwand 13 ist eine Mehrzahl von Zapfen angeformt, welche sich jeweils abweisend von der Wärmekontaktwand 13 erstrecken. Die Wärmekontaktwand 13 weist entlang der Flussachse 25 zueinander benachbart angeordnete Längsabschnitte 29, 30, 31, 32 und 33 auf. Auf dem Längsabschnitt 29 sind in diesem Ausführungsbeispiel vier Zapfen angeordnet, von denen ein Zapfen 34 beispielhaft bezeichnet ist. Auf dem Längsabschnitt 30 sind sechs Zapfen angeordnet, von denen ein Zapfen 35 beispielhaft bezeichnet ist. Auf dem Längsabschnitt 31 sind acht Zapfen angeordnet, von denen ein Zapfen 36 beispielhaft bezeichnet ist. Auf dem Längsabschnitt 32 sind zehn Zapfen angeordnet, von denen ein Zapfen 37 beispielhaft bezeichnet ist. Auf dem Längsabschnitt 33 sind zwölf Zapfen angeordnet, von denen ein Zapfen 38 beispielhaft bezeichnet ist. 3 shows an embodiment of a thermal contact wall 13 , The thermal contact wall 13 is in 3 shown in a top view. To the thermal contact wall 13 a plurality of pins is formed, which in each case repellent of the heat contact wall 13 extend. The thermal contact wall 13 points along the river axis 25 adjacent to each other arranged longitudinal sections 29 . 30 . 31 . 32 and 33 on. On the longitudinal section 29 are arranged in this embodiment, four pins, of which a pin 34 is designated by way of example. On the longitudinal section 30 Six pins are arranged, one of which is a pin 35 is designated by way of example. On the longitudinal section 31 are arranged eight pins, one of which pins 36 is designated by way of example. On the longitudinal section 32 are ten pins arranged, one of which pins 37 is designated by way of example. On the longitudinal section 33 are arranged twelve pins, one of which pins 38 is designated by way of example.

Die Längsabschnitte wie die Längsabschnitte 29, 30, 31, 32 und 33 weisen somit zueinander verschiedene Anzahlen von Zapfen auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Längsabschnitte jeweils gleichen Flächenbereichen entsprechen, sodass eine Zapfendichte, bezogen auf eine den Längsabschnitten jeweils zugeordnete Fläche der Wärmekontaktwand 13, zueinander verschieden ist. In diesem Ausführungsbeispiel nimmt die Zapfendichte von Längsabschnitt zu Längsabschnitt entlang der Flussachse 25 und entlang der Flussrichtung 26 zu. Die Wärmekontaktwand 13 weist somit einen entlang der Flussachse 25 in Flussrichtung 26 zunehmende Zapfendichte auf, bezogen auf eine Fläche der Wärmekontaktwand 13.The longitudinal sections as the longitudinal sections 29 . 30 . 31 . 32 and 33 thus have different numbers of pins on each other, in this embodiment, the longitudinal sections each correspond to the same surface areas, so that a pin density, based on the longitudinal sections respectively associated surface of the heat contact wall 13 , is different from each other. In this embodiment, the journal density increases from longitudinal section to longitudinal section along the flow axis 25 and along the river direction 26 to. The thermal contact wall 13 thus has one along the river axis 25 in the flow direction 26 increasing cone density, based on an area of the heat contact wall 13 ,

Somit kann in den Flächenbereichen mit größerer Zapfendichte mehr Wärmeleistung an den Fluidstrom abgegeben werden, als in Bereichen mit kleinerer Zapfendichte, insoweit der Wärmeübergangswiderstand von der Wärmekontaktwand zu Fluid hin mit zunehmender Zapfendichte abnimmt.Thus, more heat output can be delivered to the fluid flow in the areas with a larger pin density, as in areas with a smaller pin density, as far as the heat transfer resistance of the heat contact wall to fluid decreases with increasing pin density.

4 zeigt Ausführungsbeispiele für zueinander verschiedene Zapfen, welche jeweils zueinander verschiedene Zapfenquerschnittsformen aufweisen. Ein Zapfen 41 weist eine ovale Querschnittsform auf. Ein Zapfen 42 weist eine stromlinienförmige, tropfenförmige Zapfenform auf, wobei der Zapfen 42 mit seiner Längserstreckung in Richtung der Flussachse 25 angeordnet ist. Der im Querschnitt tropfenförmige Zapfen 42 weist mit einem spitzen Ende der Flussrichtung 26 entgegen. 4 shows embodiments of mutually different pins, which each have mutually different journal cross-sectional shapes. A cone 41 has an oval cross-sectional shape. A cone 42 has a streamlined, teardrop-shaped pin shape, wherein the pin 42 with its longitudinal extent in the direction of the river axis 25 is arranged. The drop-shaped in cross-section pin 42 points with a pointed end of the flow direction 26 opposite.

4 zeigt auch einen tropfenförmigen Zapfen 44, welcher – wie der Zapfen 42 – im Querschnitt tropfenförmig ausgebildet ist und – anders als der Zapfen 42 – mit einem spitzen Ende in Flussrichtung 26 ausgerichtet ist. 4 also shows a teardrop-shaped pin 44 , which - like the pin 42 - Is formed drop-shaped in cross-section and - unlike the pin 42 - with a pointed end in the direction of flow 26 is aligned.

4 zeigt auch einen Zapfen 43, welcher im Querschnitt kissenförmig ausgebildet ist. Die Zapfen 42, 43 und 44 sind jeweils ausgebildet, im Vergleich zu einem runden Zapfen 45 einen kleineren Strömungswiderstand für ein Fluid entlang der Flussachse 25 auszubilden. Der Zapfen 42 ist ausgebildet, im Bereich eines Strömungsnachlaufes Verwirbelungen auszubilden, sodass ein Fluid in dem Bereich der Verwirbelungen durchmischt werden kann. 4 also shows a pin 43 , which is formed pillow-shaped in cross section. The cones 42 . 43 and 44 are each formed, compared to a round pin 45 a smaller flow resistance for a fluid along the flow axis 25 train. The pin 42 is designed to form turbulences in the region of a flow wake, so that a fluid can be mixed in the region of the turbulences.

Claims (10)

Kühlvorrichtung (50, 51) zum Kühlen eines Leistungshalbleiters (3, 4), wobei die Kühlvorrichtung (50, 51) einen Hohlraum (16, 17) zum Führen eines Fluidstroms entlang einer Flussachse (25) aufweist und eine Wärmekontaktwand (11, 12), welche mit einer Seite der Wärmekontaktwand (11, 12) zu dem Hohlraum (16, 17) zugewandt ist, wobei eine dazu gegenüberliegenden Seite eine Kontaktfläche (46) zum Kontaktieren des Leistungshalbleiters (3, 4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (50, 51) eine zur Wärmekontaktwand (11, 12) gegenüberliegende Deckenwand (14, 15) aufweist, wobei die Deckenwand (14, 15) und die Wärmekontaktwand (11, 12) entlang der Flussachse (25) einen Winkel (24) zwischeneinander einschließen, sodass eine Höhe (39, 40) des sich zwischen der Wärmekontaktwand und der Deckenwand (14, 15) eingeschlossenen Hohlraums (16, 17) entlang der Flussachse (16) abnehmend ausgebildet ist.Cooling device ( 50 . 51 ) for cooling a power semiconductor ( 3 . 4 ), wherein the cooling device ( 50 . 51 ) a cavity ( 16 . 17 ) for guiding a fluid flow along a flow axis ( 25 ) and a heat contact wall ( 11 . 12 ), which with one side of the thermal contact wall ( 11 . 12 ) to the cavity ( 16 . 17 ), with an opposite side a contact surface ( 46 ) for contacting the power semiconductor ( 3 . 4 ), characterized in that the cooling device ( 50 . 51 ) one to the thermal contact wall ( 11 . 12 ) opposite ceiling wall ( 14 . 15 ), wherein the ceiling wall ( 14 . 15 ) and the thermal contact wall ( 11 . 12 ) along the river axis ( 25 ) an angle ( 24 ) between each other so that a height ( 39 . 40 ) between the heat contact wall and the ceiling wall ( 14 . 15 ) enclosed cavity ( 16 . 17 ) along the river axis ( 16 ) is designed to decrease. Kühlvorrichtung (50, 51) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wobei an die Wärmekontaktwand (11, 12) eine Mehrzahl von Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) angeformt sind, wobei die Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) sich jeweils in den Hohlraum (16, 17) zur Deckenwand (14, 15) weisend hineinerstrecken, und eine in den Hohlraum (16, 17) ragende Länge der Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) entlang der Flußachse (25) zunehmend ausgebildet ist.Cooling device ( 50 . 51 ) according to claim 1, characterized in that the heat contact wall ( 11 . 12 ) a plurality of pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) are formed, wherein the pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) each into the cavity ( 16 . 17 ) to the ceiling wall ( 14 . 15 pointing into it, and one into the cavity ( 16 . 17 ) projecting length of the pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) along the river axis ( 25 ) is increasingly formed. Kühlvorrichtung (50, 51) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf eine Fläche der Wärmekontaktwand (11, 12) bezogene Zapfendichte der Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) entlang der Flussachse (25) zunehmend ausgebildet ist.Cooling device ( 50 . 51 ) according to claim 1 or 2, characterized in that one on a surface of the thermal contact wall ( 11 . 12 ) related journal density of the pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) along the river axis ( 25 ) is increasingly formed. Kühlvorrichtung (50, 51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser der Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) entlang der Flussachse (25) zunehmend ausgebildet ist.Cooling device ( 50 . 51 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a diameter of the pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) along the river axis ( 25 ) is increasingly formed. Kühlvorrichtung (50, 51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche der Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) entlang der Flussachse (25) zunehmend ausgebildet ist.Cooling device ( 50 . 51 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a cross-sectional area of the pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) along the river axis ( 25 ) is increasingly formed. Kühlvorrichtung (50, 51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch die Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) gebildete Oberfläche entlang der Flussachse (25) zunehmend ausgebildet ist.Cooling device ( 50 . 51 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a through the pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) formed surface along the river axis ( 25 ) is increasingly formed. Kühlvorrichtung (50, 51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Wärmekontaktwand (11, 12) gegenüberliegende Deckenwand (14) entlang der Flussachse (25) eine zunehmende Wanddicke aufweist.Cooling device ( 50 . 51 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a heat contact wall ( 11 . 12 ) opposite ceiling wall ( 14 ) along the river axis ( 25 ) has an increasing wall thickness. Kühlvorrichtung (50, 51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmekontaktwand (11, 12) und die Zapfen (18, 20, 34, 35, 36, 37, 38) jeweils aus Aluminium gebildet sind.Cooling device ( 50 . 51 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal contact wall ( 11 . 12 ) and the pins ( 18 . 20 . 34 . 35 . 36 . 37 . 38 ) are each formed of aluminum. Kühlvorrichtung (50, 51) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (50, 51) mit eine, Leistungshalbleiter (3, 4) verbunden ist, wobei die Kontaktfläche (46) der Wärmekontaktwand (11, 12) mit der Leistungshalbleiter (3, 4) wärmeleitfähig verbunden ist, und der Leistungshalbleiter (3, 4) entlang der zur Flussachse (25) wenigstens drei angeordnete Leistungsmodule (5, 6, 7, 8, 9, 10) aufweist, welche jeweils wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke aufweisen.Cooling device ( 50 . 51 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 50 . 51 ) with one, power semiconductors ( 3 . 4 ), the contact surface ( 46 ) of the thermal contact wall ( 11 . 12 ) with the power semiconductors ( 3 . 4 ) is thermally conductive, and the power semiconductor ( 3 . 4 ) along the river axis ( 25 ) at least three arranged power modules ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ), each having at least one semiconductor switch half-bridge. Verfahren zum Kühlen einer Leistungsendstufe (3, 4), wobei die Leistungsendstufe wenigstens drei entlang einer Längsachse (48) angeordnete Leistungsmodule (5, 6, 7, 8, 9, 10) aufweist, welche jeweils wenigstens eine Halbleiterschalter-Halbbrücke aufweisen, wobei die Leistungsmodule (5, 6, 7, 8, 9, 10) mittels eines parallel zur Längsachse (48) entlang einer Flussachse (25) fließenden Fluidstromes gekühlt werden, wobei eine Fluidgeschwindigkeit des Fluidstromes entlang der Flußachse (25) in Flußrichtung (26) zunimmt.Method for cooling a power output stage ( 3 . 4 ), wherein the power output stage at least three along a longitudinal axis ( 48 ) arranged power modules ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ), each having at least one semiconductor switch half-bridge, wherein the power modules ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) by means of a parallel to the longitudinal axis ( 48 ) along a river axis ( 25 ) fluid flow, wherein a fluid velocity of the fluid flow along the flow axis ( 25 ) in the flow direction ( 26 ) increases.
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