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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine elektrische Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung weist zumindest eine leistungselektronische Baugruppe zum Anschließen an einen Hochvoltenergiespeicher der elektrischen Antriebseinheit auf, wobei die zumindest eine leistungselektronische Baugruppe zumindest eine wärmeabgebende Komponente aufweist und dazu ausgelegt ist, eine von dem Hochvoltenergiespeicher bereitgestellte elektrische Energie und/oder eine dem Hochvoltenergiespeicher zugeführte elektrische Energie umzuformen. Außerdem weist die Vorrichtung eine Kühleinrichtung zum Kühlen der zumindest einen wärmeabgebenden Komponente der zumindest einen leistungselektronischen Baugruppe auf. Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Antriebseinheit sowie ein Kraftfahrzeug.
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Vorliegend richtet sich das Interesse auf elektrische Antriebseinheiten für elektrisch antreibbare Kraftfahrzeuge, also Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Eine elektrische Antriebseinheit weist üblicherweise einen Hochvoltenergiespeicher auf, welcher elektrische Energie für eine elektrische Maschine der Antriebseinheit bereitstellt. Eine solche elektrische Maschine kann beispielsweise eine Drehstrommaschine sein. Außerdem weist die Antriebseinheit zumindest eine leistungselektronische Baugruppe (kurz: Leistungselektronik) auf. Eine solche leistungselektronische Baugruppe kann ein Inverter sein, welcher beispielsweise dazu ausgelegt ist, die von dem Hochvoltenergiespeicher bereitgestellte Gleichspannung in eine Dreiphasenwechselspannung umzuformen. Auch kann die leistungselektronische Baugruppe ein Gleichrichter eines fahrzeugseitigen Ladegeräts sein, welcher die von einer fahrzeugexternen Ladestation bereitgestellte Wechselspannung in eine Gleichspannung zum Laden des Hochvoltenergiespeichers umformt.
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Im Betrieb der Leistungselektronik entsteht Verlustleistung in Form von Abwärme bzw. Verlustwärme an den Komponenten der Leistungselektronik, beispielsweise an Leistungsmodulchips der Leistungselektronik. Um eine Überhitzung und einen daraus resultierenden Ausfall der Leistungselektronik zu verhindern, sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Kühlkonzepte zum Kühlen der Leistungselektronik bekannt. Beispielsweise können die Leistungsmodulchips flüssigkeitsgekühlt werden. Dazu können die Chips an einem oder mehreren Kühlkörper(n), beispielsweise durch Auflöten, Sintern oder Kleben, befestigt werden. Der Kühlkörper wird von Kühlmittel durchströmt, wobei ein Kühlmittelvolumenstrom an die Leistungsanforderungen und damit an die Kühlanforderungen der Chips angepasst wird. Da die Leistungsdichte der Chips üblicherweise sehr groß ist, führt eine geringe Chipfläche zu lokalen Hotspots bzw. Heißpunkten, wodurch die Verlustwärme nicht gleichmäßig auf die Kühlkörperfläche verteilt wird. Außerdem müssen die Chips üblicherweise gegen den Kühlkörper elektrisch isoliert werden. Daraus resultiert ein Lagenaufbau, welcher einen thermischen Widerstand zwischen dem Chip und dem Kühlmittel vergrößert. Eine thermische Anbindung mit einem hohen thermischen Widerstand schränkt die Leistung der Chips ein.
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Eine weitere Herausforderung beim Realisieren des Kühlkonzepts besteht darin, die Kühlkörper an einen Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs anzubinden. Im Falle, dass die Flüssigkeitskühlung direkt in die Leistungselektronik integriert wird, bedarf es einer komplexen Kühlstruktur, welche zudem abgeschlossen und, mittels robuster Dichtungen, abgedichtet sein muss. Dies macht eine Erstmontage, eine Wartung oder eine Reparatur deutlich aufwändiger. Zudem erhöht eine komplexe Kühlstruktur mit mehreren Umlenkungen und einer komplexen Wärmetauschergeometrie das Gewicht, den Bauraum sowie die Kosten der Leistungselektronik und verursacht zusätzliche Strömungsverluste, wodurch sich der Leistungsbedarf einer Kühlmittelpumpe des Kühlkreislaufs erhöht. Eine leistungsstärkere Kühlmittelpumpe führt jedoch wieder zu einer Bauraum-, Kosten- und Gewichtserhöhung. Durch Mehrgewicht sinkt in unerwünschter Weise eine elektrische Reichweite des Kraftfahrzeugs. Darüber hinaus wird die Anordnung der Komponenten der Leistungselektronik durch die Anforderungen an die Kühlstruktur, beispielsweise deren Dichtungen, stark eingeschränkt. Diese mangelnde Flexibilität hinsichtlich der Anordnung der Komponenten wirkt sich konkret auf die interne Struktur und damit das benötigte Volumen der Leistungselektronik aus. Ferner bildet die Leistungselektronik eine Körperschallquelle, welche hochfrequente Schwingungen, die als „Inverterpfeifen“ wahrnehmbar sind, anregt. Durch den an die Leistungselektronik angebundenen Kühlkreislauf wird ein weiterer Körperschallpfad in dem Kraftfahrzeug eröffnet.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders effiziente, kostengünstige, bauraumsparende und einfach zu implementierende Kühlung für eine leistungselektronische Baugruppe einer elektrischen Antriebseinheit für ein elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, eine elektrische Antriebseinheit sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für eine elektrische Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs weist zumindest eine leistungselektronische Baugruppe zum Anschließen an einen Hochvoltenergiespeicher der elektrischen Antriebseinheit auf. Die zumindest eine leistungselektronische Baugruppe weist zumindest eine wärmeabgebende Komponente auf und ist dazu ausgelegt, eine von dem Hochvoltenergiespeicher bereitgestellte elektrische Energie und/oder eine dem Hochvoltenergiespeicher zugeführte elektrische Energie umzuformen. Außerdem weist die Vorrichtung eine Kühleinrichtung zum Kühlen der zumindest einen wärmeabgebenden Komponente der zumindest einen leistungselektronischen Baugruppe und zumindest eine Heatpipe auf, welche mit der zumindest einen wärmeabgebenden Komponente der zumindest einen leistungselektronischen Baugruppe sowie mit der Kühleinrichtung thermisch gekoppelt ist. Die zumindest eine Heatpipe ist dazu ausgelegt, eine Wärme der wärmeabgebenden Komponente zum Kühlen der zumindest einen wärmeabgebenden Komponente an die Kühleinrichtung abzuführen.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine elektrische Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Hochvoltenergiespeicher und eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Dabei ist die zumindest eine leistungselektronische Baugruppe bzw. Leistungselektronik elektrisch mit dem Hochvoltenergiespeicher verbunden. Die elektrische Antriebseinheit kann außerdem eine elektrische Maschine und eine Ladedose aufweisen. Dabei kann die elektrische Antriebseinheit eine leistungselektronische Baugruppe in Form von einem Inverter bzw. Wechselrichter aufweisen, welcher zwischen den Hochvoltenergiespeicher und die elektrische Maschine geschaltet ist. Der Inverter ist insbesondere dazu ausgelegt, die von dem Hochvoltenergiespeicher bereitgestellte Gleichspannung in eine Dreiphasenwechselspannung umzuwandeln. Auch kann die elektrische Antriebseinheit eine leistungselektronische Baugruppe in Form von einem Gleichrichter eines fahrzeugseitigen Ladegerätes bzw. On-Board-Laders aufweisen, welcher zwischen den Hochvoltenergiespeicher und die Ladedose des Kraftfahrzeugs geschaltet ist. Über die Ladedose und den Gleichrichter kann dem Hochvoltenergiespeicher zum Laden elektrische Energie einer fahrzeugexternen Ladestation zugeführt werden.
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Die zumindest eine leistungselektronische Baugruppe weist zumindest eine wärmeabgebende Komponente bzw. zumindest ein wärmeabgebendes Bauteil auf. Die zumindest eine wärmeabgebende Komponente ist dabei insbesondere ein elektronisches Bauelement der Leistungselektronik. Die zumindest eine wärmeabgebende Komponente der leistungselektronischen Baugruppe kann beispielsweise ein Leistungsmodulchip mit zumindest einem Leistungshalbleiterschalter, eine Stromschiene, ein Sensor, ein Kondensator und/oder ein EMV-Filter sein. Die Leistungshalbleiterschalter können beispielsweise IGBTs oder Leistungs-MOSFETs sein. Diese Komponenten geben im Betrieb der leistungselektronischen Baugruppe Verlustleistung in Form von Verlustwärme bzw. Abwärme ab, welche zum Kühlen der Komponenten an die Kühleinrichtung abgeführt wird. Die Kühleinrichtung kann leistungselektronikextern und/oder leistungselektronikintern ausgebildet sein.
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Zum Abführen bzw. Übertragen der Wärme wird die zumindest eine Heatpipe verwendet, welche die Wärmequelle in Form von der zumindest einen wärmeabgebenden Komponente mit der Wärmesenke in Form von der Kühleinrichtung thermisch koppelt. Beispielsweise kann für jede Komponente der Leistungselektronik eine Heatpipe vorgesehen sein. Alternativ dazu können mehrere Komponenten der Leistungselektronik thermisch an nur eine Heatpipe angekoppelt sein. Die zumindest eine Heatpipe bzw. das Wärmerohr weist insbesondere eine flexible bzw. biegbare Umhüllung auf, welche mit einer Kapillarstruktur, beispielsweise einem Kupfergeflecht, und mit einem Arbeitsmedium, beispielsweise einer Flüssigkeit, befüllt ist. Das Arbeitsmedium bildet einen Wärmeträger, welcher durch die Abwärme der zumindest einen Komponente der Leistungselektronik zur Verdampfung gebracht werden kann. Das verdampfte Arbeitsmedium kondensiert an der Kühleinrichtung und gibt dadurch die Abwärme an die Kühleinrichtung ab.
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Die zumindest eine Heatpipe kann zumindest bereichsweise flach, beispielsweise mit einem ovalen Querschnitt, ausgebildet werden oder in eine Kühlfläche, beispielsweise eine Kupferplatte, eingebunden werden. Dadurch weist die zumindest eine Heatpipe einen Oberflächenbereich auf, welcher beispielsweise vollflächig anliegend an der Komponente und an der Kühleinrichtung angeordnet werden kann. Somit entsteht bei der thermischen Anbindung ein großflächiger Überlappungsbereich zwischen der Heatpipe und der Komponente bzw. der Heatpipe und der Kühleinrichtung. Dies resultiert in einem hohen Überdeckungsgrad der Heatpipe mit der Komponente bzw. der Kühleinrichtung, durch welchen die thermische Anbindung einen geringen thermischen Widerstand aufweist und lokale Hotspots an der zumindest einen Komponente verhindert werden können. Durch die Flexibilität der zumindest einen Heatpipe können die Kühleinrichtung und die zumindest eine leistungselektronische Baugruppe frei in dem zur Verfügung stehenden Bauraum des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Dadurch ist die Vorrichtung besonders platzsparend und kostengünstig ausgebildet.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die zumindest eine wärmeabgebende Komponente der zumindest einen leistungselektronischen Baugruppe und/oder die Kühleinrichtung mittels eines elektrisch isolierenden, thermisch leitfähigen Materials mit der zumindest einen Heatpipe thermisch und mechanisch verbunden sind. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Umhüllung der Heatpipe, die zumindest eine Komponente und die Kühleinrichtung aus einem elektrisch leitfähigen Material, beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, gebildet sein können. Um eine unerwünschte elektrische Verbindung zwischen der zumindest einen Komponente der Leistungselektronik, der zumindest einen Heatpipe und der Kühleinrichtung zu verhindern und dabei eine erwünschte thermische Verbindung zu ermöglichen, wird ein elektrisch isolierendes, thermisch leitfähiges Material, ein sogenanntes Thermal-Interface-Material, verwendet. Dieses Material kann beispielsweise eine elektrisch isolierende Wärmeleitpaste sein, welche die Heatpipe außerdem mit der Komponente und der Kühleinrichtung mechanisch, beispielsweise stoffschlüssig, verbindet. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Thermal-Interface-Materials kann die Abwärme sehr effektiv von der Wärmequelle an die Wärmesenke abgeführt werden.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kühleinrichtung eine leistungselektronikexterne Kühlkomponente, welche beabstandet zu der leistungselektronischen Baugruppe angeordnet ist. Die zumindest eine Heatpipe überbrückt also den Abstand zwischen der leistungselektronischen Baugruppe und der leistungselektronikexternen Kühlkomponente, sodass die leistungselektronische Baugruppe und die leistungselektronikexterne Kühlkomponente besonders flexibel in dem zur Verfügung stehenden Bauraum angeordnet werden können. Die leistungselektronikexterne Kühlkomponente kann beispielsweise ein Kühlkörper sein, welcher zur gemeinsamen Kühlung einer Vielzahl von Wärmequellen der elektrischen Antriebseinheit ausgebildet ist. Auch kann die Kühlkomponente einer anderen Wärmequelle von der Leistungselektronik mitgenutzt werden. Vorzugsweise ist die leistungselektronikexterne Kühlkomponente ein fluidgekühltes E-Maschinengehäuse der elektrischen Maschine der elektrischen Antriebseinheit. Dieses fluidgekühlte E-Maschinengehäuse, welches beispielsweise als ein wassergekühlter Mantel der elektrischen Maschine ausgebildet ist, dient somit sowohl zur Kühlung der elektrischen Maschine als auch zur Kühlung der leistungselektronischen Baugruppe.
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Durch die leistungselektronikexterne Kühleinrichtung ist in vorteilhafter Weise keine Flüssigkeitskühlung innerhalb der Leistungselektronik nötig, wodurch die Vorrichtung besonders platz- und bauteilsparend sowie besonders flexibel ausgebildet ist. Außerdem kann durch das Anordnen der Kühleinrichtung abseits der Leistungselektronik auf aufwändige Kühlstrukturen mit robusten Dichtungen verzichtet werden. Dadurch können Gewicht, Kosten und Aufwand bei der Montage oder Reparatur der Leistungselektronik reduziert werden.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine leistungselektronische Baugruppe ein Gehäuse aufweist, in dessen Gehäuseinneren die zumindest eine wärmeabgebende Komponente angeordnet ist, wobei das Gehäuse zumindest eine Durchgangsöffnung zum Herausführen der zumindest einen Heatpipe aus dem Gehäuseinneren aufweist. Beispielsweise kann ein Ende der zumindest einen Heatpipe mit der zumindest einen Komponente in dem Gehäuseinneren thermisch verbunden sein und ein anderes Ende der Heatpipe kann mit der leistungselektronikexternen Kühlkomponente außerhalb des Gehäuses thermisch verbunden sein. Um die Heatpipe aus dem Gehäuse der leistungselektronischen Baugruppe hinaus zu der außerhalb des Gehäuses angeordneten Kühleinrichtung führen zu können, ist in zumindest einer Gehäusewand des Gehäuses die Durchgangsöffnung angeordnet. Beispielsweise können Dichtelemente zwischen der Durchgangsöffnung und der zumindest einen Heatpipe angeordnet sein.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Kühleinrichtung ein leistungselektronikinterner Kühlkörper der leistungselektronischen Baugruppe, welcher zusätzlich als Träger für die zumindest eine wärmeabgebende Komponente ausgebildet ist. Eine Unterseite der zumindest einen wärmeabgebenden Komponente ist auf dem Kühlkörper angeordnet und eine Oberseite der zumindest einen wärmeabgebenden Komponente ist thermisch mit der zumindest einen Heatpipe gekoppelt, sodass die zumindest eine wärmeabgebende Komponente beidseitig kühlbar ist. Der Kühlkörper ist insbesondere eine fluiddurchströmte Kühlplatte. Durch die zumindest eine Heatpipe wird also ein zusätzlicher Wärmeleitpfad zwischen der Oberseite der zumindest einen Komponente, beispielsweise des Leistungsmodulchips, und dem Kühlkörper realisiert. Dies ermöglicht eine beidseitige Kühlung der zumindest einen Komponente ohne zusätzlichen Kühlkörper, wodurch Bauraum, Gewicht und Kosten gespart werden können. Beispielsweise kann die zumindest eine Heatpipe die Oberseite der zumindest einen Komponente vollständig überdecken, während die Unterseite vollflächig an dem Kühlkörper anliegt. So kann die Verlustwärme besser über den Kühlkörper verteilt werden und der Kühlkörper besser ausgenutzt werden. Durch die verbesserte Ausnutzung des Kühlkörpers kann dieser vereinfacht werden.
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Vorzugsweise weist eine Oberfläche der Kühleinrichtung zumindest eine Nut zum Aufnehmen der zumindest einen Heatpipe auf. Die Nut bildet eine Vertiefung in der Oberfläche der Kühleinrichtung, in welche die zumindest eine Heatpipe eingelegt werden kann. Durch das Einbetten der zumindest einen Heatpipe in die Kühleinrichtung kann die Heatpipe einerseits gehalten werden und andererseits besonders platzsparend in der Vorrichtung angeordnet werden.
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Zur Erfindung gehört außerdem ein Kraftfahrzeug, welches eine erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit umfasst. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet und weist den Hochvoltenergiespeicher als Traktionsbatterie auf.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße elektrische Antriebseinheit sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine schematische Draufsicht auf eine zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- 3 eine schematische Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 4 eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
- 5 eine Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in schematischer Schnittdarstellung eine Vorrichtung 1 für eine hier nicht gezeigte elektrische Antriebseinheit eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 1 weist eine leistungselektronische Baugruppe 2, beispielsweise einen Inverter, auf. Die leistungselektronische Baugruppe 2 ist an einen hier nicht gezeigten Hochvoltenergiespeicher elektrisch anschließbar und dient der Umformung von elektrischer Energie, welche von dem Hochvoltenergiespeicher bereitgestellt wird und/oder welche dem Hochvoltenergiespeicher zugeführt wird. Die leistungselektronische Baugruppe 2 weist Komponenten 3, beispielsweise Leistungsmodulchips mit Leistungshalbleiterschaltern, auf, welche im Betrieb Verlustwärme bzw. Abwärme abgeben. Die Komponenten 3 bilden also Wärmequellen der Vorrichtung 1. Die Komponenten 3 sind hier in einem Gehäuse 4 der leistungselektronischen Baugruppe 2 angeordnet.
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Außerdem weist die Vorrichtung 1 eine Kühleinrichtung 5 auf. Die Kühleinrichtung 5 ist hier als eine leistungselektronikexterne Kühlkomponente 6 ausgebildet, welche beabstandet zu der leistungselektronischen Baugruppe 2 angeordnet ist. Die Kühlkomponente 6 kann die Kühlung einer anderen Wärmequelle der elektrischen Antriebseinheit, beispielsweise ein fluidgekühltes E-Maschinengehäuse einer elektrischen Maschine, oder eine gemeinsame Wärmesenke mehrerer Wärmequellen der elektrischen Antriebseinheit sein. Zum Übertragen der Verlustwärme der Komponenten 3 an die Kühleinrichtung 5 ist hier für jede Komponente 3 eine Heatpipe 7 vorgesehen. Dabei ist hier ein erstes Ende der Heatpipe 7 mit der Komponente 3 thermisch gekoppelt und ein zweites Ende der Heatpipe 7 thermisch mit der Kühleinrichtung 5 gekoppelt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das erste Ende der Heatpipe an einer Unterseite 8 der Komponenten 3 zwischen der Komponente 3 und einem Gehäuseboden 9 des Gehäuses 4 angeordnet. In dem Gehäuse 4 der leistungselektronischen Baugruppe 2 sind Durchgangsöffnungen 10 angeordnet, um die Heatpipes 7 aus einem Gehäuseinneren 11 des Gehäuses 4 nach außen zu der Kühleinrichtung 5 führen zu können. Die Heatpipes 7 sind zerstörungsfrei biegbar und ermöglichen somit eine flexible Anordnung der Kühleinrichtung 5 und der leistungselektronischen Baugruppe 2 zueinander im Kraftfahrzeug.
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In 2 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 gezeigt, bei welcher für jede Komponente 3 eine Heatpipe 7 vorgesehen ist. Die flexiblen Heatpipes 7 können an beliebigen Stellen aus dem Gehäuse 4 zu der Kühleinrichtung 5 geführt werden. In 3 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 gezeigt, bei welcher mehrere Komponenten 3 der leistungselektronischen Baugruppe 2 thermisch an nur eine Heatpipe 7 angebunden sind. Dabei ist das mit den Komponenten 3 thermisch verbundene erste Ende mit einer größeren Abmessung ausgebildet als das mit der Kühleinrichtung 5 verbundene zweite Ende. Das erste Ende der Heatpipe 7 bildet also eine Kühlfläche aus, an welcher die Komponenten 3 vollflächig anliegend angeordnet werden können.
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4 und 5 zeigen Schnittdarstellungen von weiteren Ausführungsformen der Vorrichtung 1. Hier ist die Kühleinrichtung 5 als ein plattenförmiger, leistungselektronikinterner Kühlkörper 12 ausgebildet, welcher zusätzlich als ein Träger für die Komponente(n) 3 fungiert. Der Kühlkörper 12 kann hier nicht gezeigte Kühlkanäle aufweisen, welche von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden. Die Komponente 3 ist hier mit ihrer Unterseite 8 anliegend an dem Kühlkörper 12 angeordnet und dort auch befestigt. Mittels des Kühlkörpers 12 wird die Komponente 3 also nur einseitig gekühlt. Um auch eine der Unterseite 8 gegenüberliegende Oberseite 13 der Komponente 3 kühlen zu können, ist die Heatpipe 7 an der Oberseite 13 angeordnet und überdeckt die Oberseite 13 zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig. Über den durch die Heatpipe 7 gebildeten Wärmeleitpfad kann die an der Oberseite 12 auftretende Verlustwärme der Komponente 3 an den Kühlkörper 12 abgegeben werden. So kann die Komponente 3 zweiseitig gekühlt werden und es wird eine gleichmäßige Kühlung, insbesondere ohne Entstehung lokaler Hotspots an der Komponente 3, bereitgestellt. Die Heatpipes 7 können auch an thermische Massen, beispielsweise das Gehäuse 4 der leistungselektronischen Baugruppe 2, angebunden werden, welche als Temperaturpuffer zum Dämpfen von Leistungsspitzen dienen können.
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Zur verbesserten Wärmeübertragung und zur elektrischen Isolierung ist ein elektrisch isolierendes, wärmeleitfähiges Material 14, beispielsweise eine Wärmeleitpaste, zwischen der Komponente 3 und der Heatpipe 7 sowie zwischen der Heatpipe 7 und der Kühleinrichtung 5 angeordnet, welches die Heatpipe 7 an die Wärmesenke/Wärmequelle thermisch anbindet und gleichzeitig eine elektrische Isolation garantiert.
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Die in den 1 bis 5 gezeigte Vorrichtung 1 ist besonders platzsparend, kostengünstig und bauteilsparend ausgebildet.
