DE102017103230A1

DE102017103230A1 - Leistungsmodulbaugruppe für einen fahrzeugwechselrichter

Info

Publication number: DE102017103230A1
Application number: DE102017103230.4A
Authority: DE
Inventors: Serdar Hakki Yonak; Vincent Skalski; Shailesh Shrikant Kozarekar
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-02-19
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2017-08-24
Also published as: CN107097658B; CN107097658A; US20170245401A1; US9781867B2

Abstract

Eine Leistungsmodulbaugruppe enthält gegenüberliegende Endkappen mit gemeinsamen Kühlmittelanschlüssen und eine Kartenzeile, die jeweils eine Hauptseite aufweisen, die einen über die Karte herausragenden Vorsprung definiert. Eine Seitenplatte verläuft zwischen den Endkappen, so dass Platte und Zeile einen Kanal definieren, der in Fluidverbindung mit den Anschlüssen steht und dazu ausgelegt ist, Kühlmittel direkt über die Karten zu transportieren. Die Seitenplatte definiert eine Rille, die die Vorsprünge aufnimmt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Leistungsmodulbaugruppen für Wechselrichter von Kraftfahrzeugen.
STAND DER TECHNIK
Fahrzeuge, wie zum Beispiel Batterieelektrofahrzeuge (BEVs, Battery-Electric Vehicles), Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs, Plug-in Hybrid-Electric Vehicles) und Vollhybrid-Elektrofahrzeuge (FHEVs, Fully Hybrid-Electric Vehicles), enthalten eine Traktionsbatteriebaugruppe, die als eine Energiequelle für eine oder mehr Elektromaschinen fungiert. Die Traktionsbatterie enthält Komponenten und Systeme zur Unterstützung des Managens von Fahrzeugleistung und -betrieb. Ein Wechselrichter ist elektrisch zwischen der Batterie und den Elektromaschinen verbunden, um den Gleichstrom, der aus der Batterie kommt, in Wechselstrom, der für Elektromaschinen geeignet ist, umzuwandeln. Der Wechselrichter kann auch als ein Gleichrichter zum Umwandeln von Wechselstrom aus den Elektromaschinen in Gleichstrom, der für die Batterie geeignet ist, wirken.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer Ausführungsform enthält eine Leistungsmodulbaugruppe gegenüberliegende Endkappen mit gemeinsamen Kühlmittelanschlüssen und eine Kartenzeile, die jeweils eine Hauptseite aufweisen, die einen über die Karte herausragenden Vorsprung definiert. Eine Seitenplatte verläuft zwischen den Endkappen, so dass Platte und Zeile einen Kanal definieren, der in Fluidverbindung mit den Anschlüssen steht und dazu ausgelegt ist, Kühlmittel direkt über die Karten zu transportieren. Die Seitenplatte definiert eine Rille, die die Vorsprünge aufnimmt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform enthält eine Leistungsmodulbaugruppe ein Kartenmodul mit beabstandeten Seitenplatten, die eine Kühlmittelkammer definieren, und darin angeordnete Karten. Die Baugruppe enthält weiterhin gegenüberliegende Endkappen, die jeweils Wandungen aufweisen, die einen Hohlraum definieren, der ein Ende des Kartenmoduls aufnimmt, so dass eine Innenfläche der Wandungen mit einer Außenfläche der Platten ineinandergreift. Eine der Endkappen definiert einen Anschluss in Fluidverbindung mit der Kammer, um Kühlmittel über die Karten zu transportieren.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform enthält eine Leistungsmodulbaugruppe für einen Wechselrichter eines Fahrzeugs ein Gehäuse mit einer Platte, die zwischen gegenüberliegenden Endkappen verläuft. Die Platte weist eine Innenseite auf, die ein erstes Verbindungsmerkmal definiert, das in einer Längsrichtung der Platte verläuft. Das Gehäuse weist weiterhin einen Hohlraum auf, der wenigstens zum Teil durch die Innenseite und die Endkappen definiert wird. Ein Array aus Karten ist innerhalb des Hohlraums angeordnet und weist jeweils gegenüberliegende Hauptseiten und dazwischen verlaufende Nebenseiten auf. Wenigstens eine der Karten definiert ein zweites Verbindungsmerkmal, das über eine der Hauptseiten der Karte verläuft und mit dem ersten Verbindungsmerkmal ineinandergreift, um die Karte und die Platte zu verbinden. Ein Kühlmitteldurchlass, der in Fluidverbindung mit dem Anschluss steht, ist zwischen der wenigstens einen Karte und der Platte definiert und dazu ausgelegt, Kühlmittel direkt über die wenigstens eine Karte zu transportieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Hybridfahrzeugs.
2 ist eine schematische Darstellung eines einstellbaren Spannungswandlers und eines Wechselrichters.
3 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugwechselrichters.
4 ist eine explodierte Ansicht einer Leistungsmodulbaugruppe.
5 ist eine Draufsicht auf die Leistungsmodulbaugruppe aus 4.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie 6-6.
7 ist eine Seitenansicht im Querschnitt eines Endabschnitts der Leistungsmodulbaugruppe aus 4.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Leistungsmodulbaugruppe.
9 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht im Querschnitt eines Verbindungsmerkmals.
10 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht im Querschnitt eines anderen Verbindungsmerkmals.
11 ist eine Draufsicht auf eine beispielhafte Karte.
12 ist eine explodierte Ansicht der in 11 gezeigten Karte.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und dass andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu; einige Merkmale können übertrieben oder minimiert sein, um Einzelheiten besonderer Komponenten zu zeigen. Daher sollen hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten nicht als einschränkend interpretiert werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einen Fachmann zu lehren, wie die vorliegende Erfindung auf verschiedene Art und Weise einzusetzen ist. Für einen Durchschnittsfachmann liegt auf der Hand, dass verschiedene Merkmale, die unter Bezugnahme auf irgendeine der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden können, die in einer oder mehr anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu schaffen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben werden. Die Kombinationen veranschaulichter Merkmale stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Es könnten jedoch verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die den Lehren der vorliegenden Offenbarung entsprechen, für bestimmte Anwendungen oder Umsetzungsformen erwünscht sein.
Ein Beispiel für ein PHEV wird in 1 gezeigt und wird hier allgemein Fahrzeug 16 genannt. Das Fahrzeug 16 enthält ein Getriebe 12 und wird von wenigstens einer Elektromaschine 18 mit selektiver Unterstützung von einem Motor 20 mit innerer Verbrennung angetrieben. Die Elektromaschine 18 kann ein Wechselstrom-Elektromotor sein, der in 1 als „Elektromotor“ 18 gezeigt ist. Die Elektromaschine 18 empfängt elektrische Leistung und stellt Drehmoment für den Fahrzeugvortrieb bereit. Die Elektromaschine 18 wirkt auch als ein Generator zur Umwandlung von mechanischer Leistung in elektrische Leistung durch Rekuperationsbremsung.
Das Getriebe 12 kann eine leistungsverzweigte Konfiguration aufweisen. Das Getriebe 12 enthält die erste Elektromaschine 18 und eine zweite Elektromaschine 24. Die zweite Elektromaschine 24 kann ein Wechselstrom-Elektromotor sein, der in 1 als „Generator“ 24 gezeigt ist. Wie die erste Elektromaschine 18, empfängt die zweite Elektromaschine 24 elektrische Leistung und stellt Ausgangsdrehmoment bereit. Die zweite Elektromaschine 24 wirkt auch als ein Generator zum Umwandeln von mechanischer Leistung in elektrische Leistung und zum Optimieren von Leistungsfluss durch das Getriebe 12. Bei anderen Ausführungsformen weist das Getriebe keine leistungsverzweigte Konfiguration auf.
Das Getriebe 12 kann eine Planetenradeinheit 26 enthalten, die ein Sonnenrad 28, einen Planetenträger 30 und ein Hohlrad 32 enthält. Das Sonnenrad 28 ist mit einer Ausgangswelle der zweiten Elektromaschine 24 zum Empfangen von Generatordrehmoment verbunden. Der Planetenträger 30 ist mit einer Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 20 zum Empfangen von Verbrennungsmotordrehmoment verbunden. Die Planetenradeinheit 26 kombiniert das Generatordrehmoment und das Verbrennungsmotordrehmoment und stellt ein kombiniertes Ausgangsdrehmoment über das Hohlrad 32 bereit. Die Planetenradeinheit 26 wirkt als ein kontinuierlich variables Getriebe, ohne irgendwelche festen oder „abgestuften“ Verhältnisse.
Das Getriebe 12 kann auch eine Freilaufkupplung (O.W.C., One-Way Clutch) und eine Generatorbremse 33 enthalten. Die O.W.C ist mit der Ausgangswelle des Verbrennungsmotors 20 gekoppelt, um eine Drehung der Ausgangswelle nur in einer Richtung zu erlauben. Die O.W.C verhindert einen Rückwärtsantrieb des Verbrennungsmotors 20 durch das Getriebe 12. Die Generatorbremse 33 ist mit der Ausgangswelle der zweiten Elektromaschine 24 gekoppelt. Die Generatorbremse 33 kann aktiviert werden, um eine Drehung der Ausgangswelle der zweiten Elektromaschine 24 und des Sonnenrads 28 zu „bremsen“ oder zu verhindern. Alternativ können die O.W.C. und die Generatorbremse 33 eliminiert und durch Steuerstrategien für den Verbrennungsmotor 20 und die zweite Elektromaschine 24 ersetzt werden.
Das Getriebe 12 kann weiterhin eine Vorgelegewelle mit Zwischenzahnrädern enthalten, zu denen ein erstes Zahnrad 34, ein zweites Zahnrad 36 und ein drittes Zahnrad 38 zählen. Ein Planetenabtriebsritzel 40 ist mit dem Hohlrad 32 verbunden. Das Planetenabtriebsritzel 40 greift mit dem ersten Zahnrad 34 ineinander, um Drehmoment zwischen der Planetenradeinheit 26 und der Vorgelegewelle zu übertragen. Ein Abtriebsritzel 42 ist mit einer Ausgangswelle der ersten Elektromaschine 18 verbunden. Das Abtriebsritzel 42 greift mit dem zweiten Zahnrad 36 ineinander, um Drehmoment zwischen der ersten Elektromaschine 18 und der Vorgelegewelle zu übertragen. Ein Getriebeabtriebsritzel 44 ist mit einer Antriebswelle 46 verbunden. Die Antriebswelle 46 ist durch ein Differenzial 50 mit einem Paar angetriebener Räder 48 verbunden. Das Getriebeabtriebsritzel 44 greift mit dem dritten Zahnrad 38 ineinander, um Drehmoment zwischen dem Getriebe 12 und den angetriebenen Rädern 48 zu übertragen.
Das Fahrzeug 16 enthält eine Energiespeichereinrichtung, wie zum Beispiel eine Traktionsbatterie 52, zum Speichern elektrischer Energie. Die Batterie 52 ist eine Hochspannungsbatterie, die in der Lage ist, elektrische Leistung auszugeben, um die erste Elektromaschine 18 und die zweite Elektromaschine 24 zu betreiben. Die Batterie 52 empfängt auch elektrische Leistung aus der ersten Elektromaschine 18 und der zweiten Elektromaschine 24, wenn sie als Generatoren arbeiten. Die Batterie 52 ist ein Batteriesatz, der aus mehreren (nicht gezeigten) Batteriemodulen besteht, wobei jedes Batteriemodul mehrere (nicht gezeigte) Batteriezellen enthält. Bei anderen Ausführungsformen des Fahrzeugs 16 kommen unterschiedliche Arten von Energiespeichereinrichtungen, wie zum Beispiel Kondensatoren und Brennstoffzellen (nicht gezeigt), die die Batterie 52 ergänzen oder ersetzen, in Betracht. Ein Hochspannungsbus verbindet die Batterie 52 elektrisch mit der ersten Elektromaschine 18 und mit der zweiten Elektromaschine 24.
Das Fahrzeug enthält ein Batterieenergiesteuermodul (BECM) 54 zum Steuern der Batterie 52. Das BECM 54 empfängt Eingangsgrößen, die Fahrzeugzustände und Batteriezustände angeben, wie zum Beispiel Batterietemperatur, -spannung und -strom. Das BECM 54 berechnet und schätzt Batterieparameter, wie zum Beispiel den Batterieladezustand und die Batterieleistungsfähigkeit. Das BECM 54 stellt Ausgangsgrößen (BSOC, P_cap) bereit, die für andere Fahrzeugsysteme und -steuerungen einen Batterieladezustand (BSOC) und eine Batterieleistungsfähigkeit (P_cap) angeben.
Das Fahrzeug 16 enthält einen Gleichspannungswandler oder einen einstellbaren Spannungswandler (VVC) 10 und einen Wechselrichter 56. Der VVC 10 und der Wechselrichter 56 sind zwischen der Traktionsbatterie 52 und der ersten Elektromaschine 18 und zwischen der Batterie 52 und der zweiten Elektromaschine 24 elektrisch verbunden. Der VVC 10 setzt das Spannungspotential der elektrischen Leistung „hoch“, die von der Batterie 52 bereitgestellt wird, oder erhöht es. Der VVC 10 setzt gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen auch das Spannungspotential der elektrischen Leistung „herab“, die der Batterie 52 bereitgestellt wird, oder verringert es. Der Wechselrichter 56 wendet die Gleichstromleistung, die durch die Batterie 52 (durch den VVC 10) zugeführt wird, in Wechselstrom zum Betreiben der Elektromaschinen 18, 24 um. Der Wechselrichter 56 richtet auch Wechselspannungsleistung, die von den Elektromaschinen 18, 24 bereitgestellt wird, in Gleichspannung zum Aufladen der Traktionsbatterie 52 gleich. Andere Ausführungsformen des Getriebes 12 enthalten mehrere (nicht gezeigte) Wechselrichter, zum Beispiel einen Wechselrichter, der mit jeder Elektromaschine 18, 24 verknüpft ist. Der VVC 10 enthält eine Induktorbaugruppe 14.
Das Getriebe 12 enthält ein Getriebesteuermodul (TCM, Transmission Control Module) 58 zum Steuern der Elektromaschinen 18, 24, des VVC 10 und des Wechselrichters 56. Das TCM 58 ist dazu ausgelegt, um unter anderem die Stellung, die Drehzahl und den Leistungsverbrauch der Elektromaschinen 18, 24 zu überwachen. Das TCM 58 überwacht auch elektrische Parameter (z. B. Spannung und Strom) an verschiedenen Stellen innerhalb des VVC 10 und des Wechselrichters 56. Das TCM 58 stellt Ausgangssignale für andere Fahrzeugsysteme bereit, die diesen Informationen entsprechen.
Das Fahrzeug 16 enthält eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC, Vehicle System Controller) 60, die mit anderen Fahrzeugsystemen und -steuerungen in Verbindung steht, um ihre Funktion zu koordinieren. Obgleich die VSC 60 als eine einzige Steuerung gezeigt wird, kann sie mehrere Steuerungen enthalten, die zum Steuern mehrerer Fahrzeugsysteme gemäß einer Gesamtfahrzeugsteuerlogik oder -software verwendet werden können.
Die Fahrzeugsteuerungen, einschließlich der VSC 60 und des TCM 58, enthalten im Allgemeinen irgendeine Anzahl von Mikroprozessoren, ASICs, ICs, Speichern (z. B. FLASH, ROM, RAM, EPROM und/oder EEPROM) und Softwarecode, um miteinander zum Ausführen einer Reihe von Operationen zu kooperieren. Die Steuerungen enthalten auch vorbestimmte Daten oder „Nachschlagetabellen“, die auf Berechnungen und Testdaten basieren und im Speicher gespeichert sind. Die VSC 60 kommuniziert mit anderen Fahrzeugsystemen und -steuerungen (z. B. dem BECM 54 und dem TCM 58) über eine oder mehrere drahtgebundene oder drahtlose Fahrzeugverbindungen unter Verwendung üblicher Busprotokolle (z. B. CAN und LIN). Die VSC 60 empfängt eine Eingabe (PRND), die eine aktuelle Stellung des Getriebes 12 (z. B. Parken, Rückwärtsgang, Leerlauf oder Fahren) darstellt. Die VSC 60 empfängt auch eine Eingabe (APP), die eine Gaspedalstellung darstellt. Die VSC 60 stellt eine Ausgabe, die ein verlangtes Radmoment, eine verlangte Verbrennungsmotordrehzahl und Generatorbremsbefehl an das TCM 58 darstellt, und Schützsteuerung für das BECM 54 bereit.
Das Fahrzeug 16 enthält ein Verbrennungsmotorsteuermodul (ECM) 64 zum Steuern des Verbrennungsmotors 20. Die VSC 60 stellt eine Ausgabe (verlangtes Verbrennungsmotordrehmoment) für das ECM 64 bereit, die auf einer Reihe von Eingangssignalen, einschließlich APP, basiert und einer Fahrzeugvortriebanforderung des Fahrers entspricht.
Falls das Fahrzeug 16 ein PHEV ist, kann die Batterie 52 periodisch Wechselstromenergie aus einer externen Leistungsversorgung oder dem Stromnetz über einen Ladeanschluss 66 aufnehmen. Das Fahrzeug 16 enthält auch ein Onboard-Ladegerät 68, das die Wechselstromenergie aus dem Ladeanschluss 66 aufnimmt. Das Ladegerät 68 ist ein AC-DC-Wandler, der die aufgenommene Wechselstromenergie in Gleichstromenergie umwandelt, die zum Aufladen der Batterie 52 geeignet ist. Das Ladegerät 68 führt wiederum der Batterie 52 während des Wiederaufladens Gleichstromenergie zu. Obwohl er im Kontext eines PHEV 16 veranschaulicht und beschrieben wird, versteht sich, dass der Wechselrichter 56 bei anderen Arten von Elektrofahrzeugen, wie zum Beispiel HEV oder BEV, umgesetzt werden kann.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein elektrischer Schaltplan des VVC 10 und der Leistungsmodulbaugruppe 57 des Wechselrichters 56 gezeigt. Der VVC 10 kann eine oder mehr Karten enthalten, die wenigstens eine erste Umschalteinheit 70 und eine zweite Umschalteinheit 72 aufweisen, um die Eingangsspannung (V_bat) hochzusetzen, um die Ausgangsspannung (V_dc) bereitzustellen. Die erste Umschalteinheit 70 kann einen ersten Transistor 74 enthalten, der mit einer ersten Diode 76 parallel geschaltet ist, wobei ihre Polaritäten jedoch umgeschaltet (antiparallel) sind. Bei einer Ausführungsform kann der Umschalter 70 ein rückwärts leitender Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (RCIGBT) sein. Die zweite Umschalteinheit 72 kann einen zweiten Transistor 78 enthalten, der antiparallel zu einer zweiten Diode 80 verbunden ist. Jeder Transistor 74, 78 kann irgendeine Art von steuerbarer Umschalter sein (z. B. ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor) oder ein Feldeffekttransistor (FET, Field-Effect Transistor). Zusätzlich kann jeder Transistor 74, 78 durch das TCM 58 individuell gesteuert werden. Die Induktorbaugruppe 14 wird als ein Eingangsinduktor gezeigt, die zwischen der Traktionsbatterie 52 und den Umschalteinheiten 70, 72 in Reihe geschaltet ist. Der Induktor 14 erzeugt Magnetfluss, wenn ein Strom zugeführt wird. Wenn sich der Strom, der durch den Induktor 14 fließt, ändert, wird ein zeitlich veränderliches Magnetfeld erzeugt, und eine Spannung wird induziert. Andere Ausführungsformen des VVC 10 enthalten alternative Schaltungskonfigurationen.
Die Leistungsmodulbaugruppe 57 kann mehrere Karten (auch als Leistungsmodule bekannt) enthalten, die in einer Baugruppe gestapelt sind. Jede der Karten kann eine oder mehr Halbbrücken 82 enthalten, die einen positiven Gleichstromleiter 84, der mit einem positiven Gleichstromknoten von der Batterie gekoppelt ist, und einen negativen Gleichstromleiter 86, der mit einem negativen Gleichstromknoten von der Batterie gekoppelt ist, aufweisen. Jede der Halbbrücken 82 kann auch eine erste Umschalteinheit 88 und eine zweite Umschalteinheit 90 enthalten. Die erste Umschalteinheit 88 kann einen ersten Transistor 92 enthalten, der parallel zu einer ersten Diode 94 verbunden ist. Die zweite Umschalteinheit 90 kann einen zweiten Transistor 96 enthalten, der parallel zu der zweiten Diode 98 verbunden ist. Der erste und der zweite Transistor 88, 96 können IGBTs oder FETs sein. Die erste und die zweite Umschalteinheit 88, 90 können ähnlich wie die Umschalteinheiten 70, 72 sein. Die erste und die zweite Umschalteinheit jeder der Halbbrücken 82 wandeln die Gleichstromleistung der Batterie in eine einphasige Wechselstromausgabe an dem Wechselstromleiter 100 um. Jeder der Wechselstromleiter 100 ist elektrisch mit dem Elektromotor 18 oder dem Generator 24 verbunden.
Unter Bezugnahme auf 3: Ein Fahrzeugwechselrichter 102 kann an einer Fahrzeugkomponente 104 montiert sein, wie zum Beispiel einer Karosseriestruktur, einem Rahmenbauteil oder einer Antriebsstrangkomponente. Der Wechselrichter 102 kann eine Leistungsmodulbaugruppe 106 enthalten, die elektrisch mit einer Gate-Treiber-Platine 108, einer Kondensatorbank 110 und einer Steuerplatine 112 verbunden ist. Die Leistungsmodulbaugruppe 106 kann mehrere Karten (auch als Leistungsmodule bekannt) enthalten, die jeweils eine oder mehrere, darin untergebrachte Halbbrücken aufweisen.
Die 4 bis 10 und die zugehörige Erörterung beschreiben beispielhafte Leistungsmodulbaugruppen. Unter Bezugnahme auf die 4 bis 7: Eine beispielhafte Leistungsmodulbaugruppe 120 enthält ein Kartenmodul 122, das mit einem Paar gegenüberliegender Endkappen 124 schichtweise angeordnet ist. Das Kartenmodul 122 enthält mehrere Karten 126, die jeweils eine erste Hauptseite 132, eine zweite Hauptseite 134 und dazwischen verlaufende Nebenseiten 136 enthalten. Die erste Hauptseite 132 enthält ein oberes Verbindungsmerkmal 138 und ein unteres Verbindungsmerkmal 140. Die zweite Hauptseite 134 enthält ein oberes Verbindungsmerkmal 142 und ein unteres Verbindungsmerkmal 144. Jedes der veranschaulichten Verbindungsmerkmale ist ein Vorsprung, der zwischen den Nebenseiten entlang einer entsprechenden Hauptseite verläuft. In anderen Ausführungsformen kann das Verbindungsmerkmal eine Rille oder irgendein anderes Merkmal sein, das ermöglicht, dass die Karte mit einer anderen Komponente des Moduls 122 zusammengefügt wird. Jede der Karten 126 enthält auch Anschlüsse 146 und Signalpins 148, die von den Nebenseiten 136 verlaufen.
Die Karten 126 können in einem Array angeordnet sein, das eine erste Zeile 128 und eine zweite Zeile 130 aufweist. Die Zeilen können im Wesentlichen parallel zueinander liegen. Wie er hier verwendet wird, soll der Begriff „im Wesentlichen parallel“ so ausgelegt oder verstanden werden, dass er bedeutet – sich nicht auf ihrer Länge oder in einem Winkel von weniger als drei Grad zueinander kreuzend. Die Karten 126 jeder Zeile können durchgehend angeordnet sein, wobei sich die Nebenseiten 136 berühren. Die Zeilen sind in Bezug zueinander so positioniert, dass Hauptseiten der Karten in der ersten Zeile 128 Hauptseiten der Karten in der zweiten Zeile 130 zugewandt sind. Es versteht sich, dass die veranschaulichte paarweise Anordnung von Karten nicht einschränkend ist und dass die Karten in vielen anderen Konfigurationen angeordnet sein können. Zum Beispiel kann das Kartenmodul 122 lediglich eine einzige Kartenzeile enthalten, oder es kann drei oder mehr Kartenzeilen enthalten. Jede der Zeilen kann auch mehr oder weniger als zwei Karten enthalten.
Das Kartenmodul 122 enthält auch eine erste und zweite Seitenplatte 150, 152, die zwischen den Endkappen 124 verlaufen. Die Seitenplatten können im Wesentlichen parallel liegen. Die erste Seitenplatte 150 enthält eine äußere Seite 154 und eine innere Seite 156. Die erste Zeile 128 der Karten 126 kann im Wesentlichen parallel in Bezug auf die erste Seitenplatte 150 angeordnet sein, wobei die zweite Hauptseite 132 der Karten 126 der inneren Seite 156 der Platte 150 zugewandt ist. Ein oberer Vorsprung 160 und ein unterer Vorsprung 168 ragen jeweils von der Innenfläche 158 nach innen zur ersten Zeile 128 der Karten 126 heraus. Der obere Vorsprung 160 enthält ein Verbindungsmerkmal 162, das mit dem oberen Verbindungsmerkmal 142 zusammenwirkt, und der untere Vorsprung 168 enthält ein Verbindungsmerkmal 170, das mit dem unteren Verbindungsmerkmal 144 zusammenwirkt. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Verbindungsmerkmale 162, 170 Rillen, die entlang jeweiliger Vorsprünge verlaufen. Die Rille 162 nimmt die oberen Vorsprünge 142 der Karten in der ersten Zeile 128 auf, und die Rille 170 nimmt die unteren Vorsprünge 144 der Karten in der ersten Zeile 128 auf.
Die zweite Seitenplatte 152 enthält eine äußere Seite 176 und eine innere Seite 178. Die zweite Zeile 130 der Karten 126 kann im Wesentlichen parallel in Bezug auf die zweite Seitenplatte 152 angeordnet sein, wobei die Hauptseite 132 der Karten 126 der inneren Seite 178 der Platte 152 zugewandt ist. Die Seitenplatten 150, 152 können profiliert sein, um die Innenfläche näher an eine entsprechende Kartenzeile zu platzieren. Ein oberer Vorsprung 182 und ein unterer Vorsprung 186 ragen jeweils von der Innenseite 178 nach innen zur zweiten Zeile 130 der Karten 126 heraus. Der obere Vorsprung 182 enthält ein Verbindungsmerkmal 184, das mit dem oberen Verbindungsmerkmal 138 zusammenwirkt, und der untere Vorsprung 186 enthält ein Verbindungsmerkmal 188, das mit dem unteren Verbindungsmerkmal 140 zusammenwirkt. In der veranschaulichten Ausführungsform sind die Verbindungsmerkmale 184, 188 Rillen, die entlang jeweiliger Vorsprünge verlaufen. Die Rille 184 nimmt die oberen Vorsprünge 138 der Karten in der zweiten Zeile 130 auf, und die Rille 188 nimmt die unteren Vorsprünge 140 der Karten in der zweiten Zeile 130 auf.
Das Kartenmodul 122 kann auch einen oberen mittigen Abstandshalter 198 und einen unteren mittigen Abstandshalter 200 enthalten, die jeweils zwischen den Endkappen 124 verlaufen. Die Abstandshalter 198, 200 können im Wesentlichen parallel zu den Seitenplatten 150, 152 liegen. Der obere Abstandshalter 198 enthält eine erste Längsseite 202, die der ersten Kartenzeile 128 zugewandt ist, und eine zweite Längsseite 206, die der zweiten Kartenzeile 130 zugewandt ist. Die erste Längsseite 202 enthält ein Verbindungsmerkmal 204, das mit den oberen Verbindungsmerkmalen 138 ineinandergreift. Zum Beispiel definiert die erste Längsseite 202 eine Rille 204, die die Vorsprünge 138 der Karten in der ersten Zeile 128 aufnimmt. Die zweite Längsseite 206 enthält ein Verbindungsmerkmal 208, das mit den oberen Verbindungsmerkmalen 142 ineinandergreift. Zum Beispiel definiert die zweite Längsseite eine Rille 208, die die Vorsprünge 142 der Karten in der zweiten Zeile 130 aufnimmt.
Der untere mittige Abstandshalter 200 kann eine erste Längsseite 212, die der ersten Kartenzeile 128 zugewandt ist, und eine zweite Längsseite 216, die der zweiten Kartenzeile 130 zugewandt ist, enthalten. Die erste Längsseite 212 enthält ein Verbindungsmerkmal 214, das mit den unteren Verbindungsmerkmalen 140 ineinandergreift. Zum Beispiel definiert die erste Längsseite 212 eine Rille 214, die die Vorsprünge 140 der Karten in der ersten Zeile 128 aufnimmt. Die zweite Längsseite 216 enthält ein Verbindungsmerkmal 218, das mit den unteren Verbindungsmerkmalen 144 ineinandergreift. Zum Beispiel definiert die zweite Längsseite eine Rille 218, die die Vorsprünge 144 der Karten in der zweiten Zeile 130 aufnimmt.
Das Leistungsmodul 120 kann dadurch aufgebaut werden, dass zuerst das Kartenmodul 122 montiert und dann ein erstes Ende 222 des Kartenmoduls in eine der Endkappen 124 gesteckt und ein zweites Ende 224 des Kartenmoduls in die andere der Endkappen 124 gesteckt wird. Jede der Endkappen 124 enthält Wandungen 226 mit Innenflächen 228, die einen Hohlraum 230 definieren. Die Enden des Kartenmoduls 122 können im Hohlraum 230 so aufgenommen werden, dass die Außenseiten 154, 176 der Seitenplatten 150, 152 mit den Innenflächen 228 der Wandungen 226 ineinandergreifen. Jede der Endkappen 124 enthält auch Vertiefungen 234, die jeweils eine der Nasen 172 der ersten Seitenplatte 150 oder eine der Nasen 194 der zweiten Seitenplatte 152 aufnehmen.
Die erste und die zweite Seitenplatte 150, 152 und die Endkappen 124 wirken zusammen, um ein Gehäuse 238 der Leistungsmodulbaugruppe 120 zu definieren. Das Gehäuse 238 definiert eine Kühlmittelkammer 240 mit mehreren Kühlmitteldurchlässen 242, die Kühlmittel direkt über die Hauptseiten 126 der Karten transportieren. Jede der Endkappen 124 kann einen oder mehrere Kühlmittelanschlüsse 232 zum Zirkulieren von Kühlmittel in oder aus der Kühlmittelkammer 240 definieren. Zum Beispiel kann eine der Endkappen einen Einlassanschluss definieren, und die andere der Endkappen kann einen Auslassanschluss definieren. In einigen Ausführungsformen sind die Einlass- und Auslassanschlüsse in einer gleichen Endkappe definiert. Die Kühlmittelanschlüsse 232 können mit einer Kühlmittelleitung 244 verbunden sein, die mit einem Wärmemanagementsystem des Fahrzeugs verbunden ist.
In der veranschaulichten Ausführungsform ist ein erster Durchlass 242a zwischen der inneren Seite 156 der ersten Platte 150 und der ersten Kartenzeile 128 definiert. Die zweite Hauptseite 134 der Karten 126 in der ersten Zeile 128 steht in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel, das durch den ersten Durchlass 242a läuft. Ein zweiter Durchlass 242b ist zwischen der ersten Kartenzeile 128 und der zweiten Kartenzeile 130 definiert. Die mittigen Abstandshalter 198, 200 stellen sicher, dass ein Spalt zwischen der ersten und der zweiten Zeile aufrechterhalten wird. Die Hauptseite 132 der Karten 126 in der ersten Zeile 128 und die Hauptseite 134 der Karten 126 in der zweiten Zeile 130 stehen in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel, das durch den zweiten Durchlass 242b läuft. Ein dritter Durchlass 242c ist zwischen der inneren Seite 178 der zweiten Platte 150 und der zweiten Kartenzeile 130 definiert. Die Hauptseite 132 der Karten 126 in der zweiten Zeile 130 steht in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel, das durch den dritten Durchlass 242c läuft.
Dass das flüssige Kühlmittel in direktem Kontakt mit den Karten 126 steht, reduziert den Wärmewiderstand des Kühlsystems im Vergleich zu Kälteplatten- und Kühlrippenkonstruktionen, indem der Wärmewiderstand der Kälteplattenoberseite oder der Rippen eliminiert wird. Dadurch entsteht eine effizientere Wärmeübertragung zwischen den Karten und dem Kühlmittel im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen.
Das Gehäuse 238 muss wasserdicht sein, um zu verhindern, dass Kühlmittel aus der Leistungsmodulbaugruppe 120 austritt. Die Verbindungsmerkmale der verschiedenen Komponenten können zum Bilden von abdichtenden Oberflächen zusammenwirken. Zum Beispiel bilden die Vorsprünge 142 und die Rillen 162 eine obere abdichtende Oberfläche für den ersten Kühlmitteldurchlass 242a. Die Verbindung zwischen den Rillen und den Vorsprüngen kann durch eine Dichtung, die in der Rille angeordnet ist, abgedichtet sein, oder sie kann durch Klebemittel oder Verklebung auf Lösungsmittelbasis abgedichtet sein, um eine Kunststoffverschweißung zu erzeugen. Andere Gegenflächen können ähnlich abgedichtet werden. Eine Dichtung oder Dichtungsmittel kann ebenfalls an ineinandergreifenden Nebenseiten angrenzender Karten 126 aufgebracht sein. In der veranschaulichten Ausführungsform wird eine Dichtung zwischen den Enden des Kartenmoduls 122 und einer jeweiligen Endkappe 124 über einen O-Ring 246 erzeugt. Alternativ kann eine Verklebung auf Dichtungsmittel- oder Lösungsmittelbasis zwischen den Seitenplatten 150, 152 und den Wandungen 226 aufgebracht sein. Ein Vergussmaterial kann ebenfalls entlang der Oberseite 248 und der Unterseite 250 der Zeilen angeordnet sein, um die Karten an den Seitenplatten, den Abstandshaltern und den Endkappen weiter abzudichten.
Unter Bezugnahme auf 8: Eine andere Leistungsmodulbaugruppe 260 enthält ein Kartenmodul 262 mit mehreren Karten 264. Die Karten 264 können Hauptseiten 266 und Nebenseiten 268 aufweisen. Ein Verbindungsmerkmal 270 (z. B. ein Vorsprung) kann auf den Hauptseiten 266 bereitgestellt werden, wie oben unter Bezugnahme auf die anderen Ausführungsformen beschrieben wird. Die Karten 264 können in der ersten und zweiten Zeile 272, 274 angeordnet sein, wobei jede Zeile zwei Karten aufweist. (Es sei angemerkt, dass die vierte Karte zur Veranschaulichung nicht gezeigt ist.) Es versteht sich allerdings, dass die Karten in mehr oder weniger als zwei Zeilen angeordnet sein können und dass jede Zeile mehr oder weniger als zwei Karten enthalten kann. Eine erste Seitenplatte 276 ist angrenzend an die erste Kartenzeile 272 angeordnet, und eine zweite Seitenplatte 278 ist angrenzend an die zweite Kartenzeile 274 angeordnet. Ein mittiger Abstandshalter 290 ist zwischen der ersten und der zweiten Kartenzeile 272, 274 angeordnet. Der mittige Abstandshalter 290 enthält einen oberen Abschnitt 292, einen unteren Abschnitt 294 und eine Versteifung 296, die zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt verläuft. Der mittige Abstandshalter 290 kann eines oder mehrere Verbindungsmerkmale 298 (z. B. eine Rille) enthalten, die mit den Verbindungsmerkmalen 270 zusammenwirken. Die erste und die zweite Seitenplatte 276, 278 können ebenfalls Verbindungsmerkmale enthalten, die mit Verbindungsmerkmalen der Karten zusammenwirken, wie oben bei den anderen Ausführungsformen beschrieben wird.
Das Kartenmodul 262 ist, wie oben beschrieben wird, mit einer ersten Endkappe 280 und einer zweiten Endkappe 282 schichtweise angeordnet. Die erste Endkappe 280 kann einen Einlassanschluss 284 und einen Auslassanschluss 286 enthalten, und das zweite Ende 282 kann einen Erweiterungsanschluss 288 enthalten. Die Anschlüsse können in anderen Ausführungsformen anders angeordnet sein. Anders als das Leistungsmodul 120 (das Kühlmittel gerade durch das Modul zirkulieren lässt), weist das Leistungsmodul 260 einen U-förmigen Kühlmittelkreislauf auf, wobei Kühlmittel in die und aus der gleichen Endkappe zirkuliert. Zum Beispiel enthält das Kartenmodul 262 eine erste Kühlmittelkammer (nicht sichtbar), die zwischen der ersten Seitenplatte 276 und dem mittigen Abstandshalter 290 definiert ist, und eine zweite Kühlmittelkammer 302, die zwischen dem mittigen Abstandshalter 290 und der zweiten Seitenplatte 278 definiert ist. Die erste Kartenzeile 272 ist innerhalb der ersten Kühlmittelkammer angeordnet und steht in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel in der ersten Kammer, und die zweite Kartenzeile 274 ist innerhalb der zweiten Kühlmittelkammer 302 angeordnet und steht in direktem Kontakt mit dem Kühlmittel in der zweiten Kammer. Die zweite Kühlmittelkammer 302 kann einen ersten Durchlass 304 enthalten, der zwischen dem Abstandshalter 290 und der zweiten Kartenzeile 274 definiert ist, und einen zweiten Durchlass 306, der zwischen der zweiten Kartenzeile 274 und der zweiten Seitenplatte 278 definiert ist. Die erste Kühlmittelkammer kann gleichermaßen mehrere Durchgangswege enthalten. Im Betrieb kann Kühlmittel aus dem Einlassanschluss 284 durch die erste Kühlmittelkammer und zur zweiten Endkappe 282 zirkuliert werden. Die zweite Endkappe 282 kann Merkmale zum Zurückführen des Kühlmittels in die zweite Kühlkammer 304, zurück zur ersten Endkappe 280 und aus dem Auslassanschluss 286 enthalten. Der Einlass- und der Auslassanschluss 284, 286 können zum mittigen Abstandshalter 290 versetzt sein (z. B. links oder rechts), um die Anschlüsse in Fluidverbindung mit einer jeweiligen Kühlmittelkammer zu platzieren. Das Leistungsmodul 260 kann Abdichtungen enthalten, wie oben bei den anderen Ausführungsformen beschrieben wird.
Das Kartenmodul 262 und die Endkappen 280, 282 können Verbindungsmerkmale 308, 310 zum Verbinden des Moduls 262 mit den Endkappen enthalten. Diese Merkmale 308, 310 können allein oder in Verbindung mit anderen Mitteln (z. B. Klebemittel, Verklebung auf Lösungsmittelbasis oder im Fachgebiet bekannte Techniken) genutzt werden, um die Endkappen und das Kartenmodul zu befestigen.
Unter Bezugnahme auf 9: Eine vergrößerte Ansicht eines Verbindungsmerkmals 308 wird gezeigt. Die Seitenplatte 278 enthält eine Außenfläche 318 mit einer darauf angeordneten Klammer 320. Die Endkappe 282 enthält eine Seitenwandung 312 mit einer U-förmigen Komponente 314, die einen Schlitz 316 definiert. Die Klammern 320 werden in den Schlitz 316 eingeführt, damit die Endkappe 282 am Kartenmodul 262 einrastet. Die Klammern 320 enthalten einen Schaft 322, der im Schlitz 316 aufgenommen wird, wenn die Teile verbunden werden, und ein Kopfstück 334, das auf einer Rückseite der Komponente 314 angeordnet ist, wenn die Klammer 320 durch den Schlitz 316 verbaut wird. Das Kopfstück 334 enthält einen Widerhaken 336, der mit einer Wandung der Komponente 314 zusammenwirkt, um der Klammer 320 beim Herausziehen aus dem Schlitz 316 Widerstand entgegenzusetzen.
Unter Bezugnahme auf 10: Eine vergrößerte Ansicht eines Verbindungsmerkmals 310 wird gezeigt. Die Endkappe 282 enthält eine Oberseite 338 mit einer Arretierung 340. Die Arretierung 340 wirkt mit einer Vertiefung 344 zusammen, die in einer Oberseite 342 des mittigen Abstandshalters 290 definiert ist, um die Endkappe 282 am Kartenmodul 262 zu befestigen. Es versteht sich, dass das Leistungsmodul 260 möglicherweise lediglich eine Art der Verbindungsmerkmale 308, 310, beide Arten der Verbindungsmerkmale oder keines der Verbindungsmerkmale enthält, abhängig von den Konstruktionsparametern.
Die 11 und 12 und der verknüpfte Text beschreiben eine beispielhafte Karte (oder Leistungsmodul) 350 für eine Leistungsmodulbaugruppe (wie zum Beispiel die Leistungsmodulbaugruppe 120 oder die Leistungsmodulbaugruppe 260). Die Karte 350 kann ein erstes Substrat 352 und ein zweites Substrat 354 enthalten, zwischen denen mehrere Umschalteinheiten 356 geschichtet sind. Das erste Substrat 352 enthält eine äußere Platte 358, eine innere Platte 360 und eine dielektrische Schicht 362, die zwischen der inneren und der äußeren Platte angeordnet ist. Die äußere Platte 358 definiert eine äußere Hauptseite der Karte, die innere Platte 360 definiert eine innere Hauptseite des Substrats, und die dünnen Kanten der Platten und der dielektrischen Schicht definieren gemeinsam einen Abschnitt der Nebenseiten der Karte. Die Platten und die dielektrische Schicht sind aneinander zum Beispiel durch einen Hochtemperatur-Oxidationsprozess gebondet. Die innere und äußere Platte 358, 360 können aus Metall, wie zum Beispiel aus Kupfer, Aluminium, Silber oder Gold bestehen. Bei einer Ausführungsform ist die äußere Platte 358 nicht strukturiertes Kupfer, und die innere Platte 368 ist strukturiertes Kupfer. Der Begriff „strukturiert“ bezieht sich auf eine Platte, die geätzt wurde, um eine elektrische Schaltung zu definieren. Die dielektrische Schicht 362 kann Keramik sein. Zu beispielhaften Keramiken zählen Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid und Silikonnitrid. Bei einigen Ausführungsformen können die Keramiken dotiert sein. Das zweite Substrat 354 enthält ebenfalls eine äußere Platte 364, eine innere Platte 366 und eine dielektrische Schicht 362. Die Materialien der inneren und äußeren Platte und der dielektrischen Schicht können ähnlich sein wie die oben unter Bezugnahme auf das erste Substrat 352 beschriebenen.
Die Karte 350 enthält eine oder mehr Umschalteinheiten 356 (auch als Chips oder Dies bekannt), wie zum Beispiel sechs Umschalteinheiten, die in der veranschaulichten Ausführungsform aus 12 gezeigt werden. Jede der Umschalteinheiten 356 enthält einen Transistor 370 und eine Diode 372. Der Transistor 370 kann ein IGBT oder FET sein, ohne aber darauf beschränkt zu sein. Jede der Umschalteinheiten 356 ist elektrisch mit der inneren Platte 360 und/oder der inneren Platte 366 verbunden. Die Karte 350 enthält mehrere Beilagen 378, die die Umschalteinheiten 356 elektrisch mit einer der inneren Platten verbinden und als Abstandsmerkmale dienen. Eine Formmasse 380 kapselt die inneren Komponenten der Karte 350.
Die Karte 350 enthält auch mehrere Anschlüsse 376 und Signalpins 374. Die Karte 350 kann zum Beispiel einen positiven Gleichstromanschluss 382, einen negativen Gleichstromanschluss 384, einen Generator-Wechselstromanschluss 386 und einen Elektromotor-Wechselstromanschluss 388 enthalten. Die Gleichstromanschlüsse 382, 384 sind elektrisch mit der Kondensatorbank und der Traktionsbatterie verbunden. Die Wechselstromanschlüsse 386, 388 sind elektrisch mit einer verknüpften Elektromaschine verbunden. Die Signalpins 374 sind elektrisch mit der Gate-Treiber-Platine verbunden. Die Anschlüsse und Pins können durch eine strukturierte innere Platte gebildet werden oder können getrennte Komponenten sein, die an den Umschalteinheiten 356 befestigt sind.
Obwohl oben Ausführungsbeispiele beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen, durch die Ansprüche erfassten Formen beschreiben. Die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke dienen eher der Beschreibung als der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie vorher beschrieben worden ist, können die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Offenbarung zu bilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht worden sind. Obwohl verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein könnten, dass sie Vorteile gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungsformen nach dem Stand der Technik hinsichtlich einer oder mehrerer erwünschter Kenngrößen bereitstellen bzw. diesen vorzuziehen sind, verstehen Durchschnittsfachleute, dass Kompromisse hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale oder Kenngrößen eingegangen werden können, um verlangte Eigenschaften des Gesamtsystems zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Umsetzungsform abhängig sind. Zu diesen Merkmalen können Kosten, Festigkeit, Langlebigkeit, Lebensdauerkosten, Absatzfähigkeit, Erscheinungsbild, Montage, Größe, Wartungsfreundlichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Montagefreundlichkeit usw. zählen, sind aber nicht darauf beschränkt. Von daher liegen Ausführungsformen, die hinsichtlich eines oder mehrerer Charakteristika als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen bzw. als Umsetzungsformen nach dem Stand der Technik beschrieben worden sind, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für spezielle Anwendungen erwünscht sein.

Claims

Leistungsmodulbaugruppe für einen Wechselrichter eines Fahrzeugs, wobei die Leistungsmodulbaugruppe Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das eine Platte enthält, die zwischen gegenüberliegenden Endkappen verläuft und eine innere Seite aufweist, die ein erstes Verbindungsmerkmal definiert, das entlang einer Längsrichtung der Platte verläuft, wobei das Gehäuse weiterhin einen Hohlraum enthält, der wenigstens zum Teil von der inneren Seite und den Endkappen definiert wird, und wobei wenigstens eine der Endkappen einen Kühlmittelanschluss definiert; und ein Array aus Karten, die innerhalb des Hohlraums angeordnet sind und jeweils gegenüberliegende Hauptseiten und Nebenseiten aufweisen, die dazwischen verlaufen, wobei wenigstens eine der Karten ein zweites Verbindungsmerkmal definiert, das über eine der Hauptseiten der Karte verläuft und mit dem ersten Verbindungsmerkmal ineinandergreift, um die Karte und die Platte zu verbinden, und wobei ein Kühlmitteldurchlass, der in Fluidverbindung mit dem Anschluss steht, zwischen der wenigstens einen Karte und der Platte definiert ist und dazu ausgelegt ist, Kühlmittel direkt über die wenigstens eine Karte zu transportieren.
Leistungsmodulbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das erste Verbindungsmerkmal eine Rille ist und das zweite Verbindungsmerkmal ein Vorsprung ist, der innerhalb der Rille angeordnet ist.
Leistungsmodulbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das erste Verbindungsmerkmal ein Vorsprung ist und das zweite Verbindungsmerkmal eine Rille ist, die den Vorsprung aufnimmt.
Leistungsmodulbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wenigstens eine Karte weiterhin ein drittes Verbindungsmerkmal definiert, das über die andere der Hauptseiten verläuft, die weiterhin einen mittigen Abstandshalter umfasst, der zwischen den Endkappen verläuft und ein viertes Verbindungsmerkmal definiert, das mit dem dritten Verbindungsmerkmal ineinandergreift, um die Karte und den mittigen Abstandshalter zu verbinden.
Leistungsmodul nach Anspruch 4, wobei das dritte Verbindungsmerkmal ein Vorsprung ist und das vierte Verbindungsmerkmal eine Rille ist, die den Vorsprung aufnimmt.
Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die andere der Endkappen einen zweiten Kühlmittelanschluss definiert.
Leistungsmodulbaugruppe, die Folgendes umfasst: gegenüberliegende Endkappen mit Kühlmittelanschlüssen; eine Zeile aus Karten, die jeweils eine Hauptseite aufweisen, die einen Vorsprung definieren, der über der Karte verläuft; und eine Seitenplatte, die zwischen den Endkappen verläuft, so dass die Platte und Zeile einen Kanal definieren, der in Fluidverbindung mit den Anschlüssen steht und dazu ausgelegt ist, Kühlmittel direkt über die Karten zu transportieren, wobei die Seitenplatte eine Rille definiert, die die Vorsprünge aufnimmt.
Leistungsmodulbaugruppe nach Anspruch 7, wobei jede der Karten weiterhin eine zweite Hauptseite enthält, die einen zweiten Vorsprung definiert, der über die Karte verläuft, und weiterhin eine zweite Seitenplatte umfasst, die zwischen den Endkappen verläuft und eine Rille definiert, die die zweiten Vorsprünge aufnimmt.
Leistungsmodulbaugruppe nach Anspruch 8, wobei die zweite Platte und die Zeile einen zweiten Kanal in Fluidverbindung mit den Anschlüssen definieren.
Leistungsmodulbaugruppe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei jede der Karten weiterhin eine zweite Hauptseite enthält, die einen zweiten Vorsprung definiert, der über die Karte verläuft, und weiterhin einen mittigen Abstandshalter umfasst, der zwischen den Endkappen verläuft und eine erste Seite aufweist, die eine Rille definiert, die die zweiten Vorsprünge aufnimmt.
Leistungsmodulbaugruppe nach Anspruch 10, die weiterhin Folgendes umfasst: eine zweite Seitenplatte, die zwischen den Endkappen verläuft und eine Rille definiert; und eine zweite Zeile von Karten, die jeweils eine Hauptseite aufweisen, die einen dritten Vorsprung definiert, der über die Karte verläuft und innerhalb einer Rille angeordnet ist, die in einer zweiten Seite des mittigen Abstandshalters definiert ist, und eine zweite Hauptseite, die einen vierten Vorsprung aufweist, der über die Karte verläuft und innerhalb der Rille der zweiten Seitenplatte angeordnet ist.
Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Kühlmittelanschlüsse ein Einlassanschluss, der in einer der Endkappen definiert ist, und ein Auslassanschluss, der in der anderen Endkappe definiert ist, sind.
Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Kühlmittelanschlüsse ein Einlassanschluss und ein Auslassanschluss sind, die beide in einer der Endkappen definiert sind.
Leistungsmodulbaugruppe, die Folgendes umfasst: ein Kartenmodul, das beabstandete Seitenplatten, die eine Kühlmittelkammer definieren, und darin angeordnete Karten enthält; und gegenüberliegende Endkappen, die Wandungen enthalten, die einen Hohlraum definieren, der ein Ende des Kartenmoduls aufnimmt, so dass eine Innenfläche der Wandungen mit einer Außenfläche der Platten ineinandergreift, wobei eine der Endkappen einen Anschluss in Fluidverbindung mit der Kammer definiert, um Kühlmittel über die Karten zu transportieren.
Leistungsmodul nach Anspruch 14, wobei die Innenfläche jeder der Endkappen eine erste Vertiefung, die einen Abschnitt einer der Seitenplatten aufnimmt und eine zweite Vertiefung, die einen Abschnitt der anderen der Seitenplatten aufnimmt, definiert.
Leistungsmodul nach Anspruch 14 oder 15, wobei wenigstens einige der Karten in einer ersten Zeile angeordnet sind, so dass eine Hauptseite jeder der Karten in der ersten Zeile einer der Seitenplatten zugewandt ist, und wobei die eine der Seitenplatten einen Vorsprung aufweist, der von dort verläuft und mit der Hauptseite jeder der Karten in der ersten Zeile ineinandergreift, um einen Kühlmitteldurchlass zwischen der ersten Zeile und der einen der Seitenplatten zu definieren.
Leistungsmodul nach Anspruch 16, wobei der Vorsprung eine Rille definiert, die in Längsrichtung über die Platte verläuft und wobei die Hauptseite jeder der Karten in der ersten Zeile einen Vorsprung definiert, der in der Rille aufgenommen wird.
Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei die Karten in der ersten und zweiten, im Wesentlichen parallelen Zeile angeordnet sind und wobei ein mittiger Abstandshalter zwischen der ersten und der zweiten Zeile angeordnet ist, um einen Kühlmitteldurchlass zu erzeugen, der zwischen der ersten und der zweiten Zeile definiert ist und in Fluidverbindung mit dem Anschluss steht.
Leistungsmodul nach Anspruch 18, wobei der mittige Abstandshalter eine erste Seite aufweist, die eine Rille definiert, die einen Abschnitt jeder der Karten in der ersten Zeile aufnimmt, und eine zweite, der ersten Seite gegenüberliegende Seite aufweist, die einen Abschnitt jeder der Karten in der zweiten Zeile aufnimmt.
Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die andere der Endkappen einen zweiten Anschluss in Fluidverbindung mit der Kammer definiert.