DE102020204500A1 - Intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement and a power electronics arrangement - Google Patents

Intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement and a power electronics arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE102020204500A1
DE102020204500A1 DE102020204500.3A DE102020204500A DE102020204500A1 DE 102020204500 A1 DE102020204500 A1 DE 102020204500A1 DE 102020204500 A DE102020204500 A DE 102020204500A DE 102020204500 A1 DE102020204500 A1 DE 102020204500A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
intermediate circuit
circuit capacitor
cooler
module
housing part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020204500.3A
Other languages
German (de)
Inventor
Johannes Städele
Jorge Perez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102020204500.3A priority Critical patent/DE102020204500A1/en
Publication of DE102020204500A1 publication Critical patent/DE102020204500A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G2/00Details of capacitors not covered by a single one of groups H01G4/00-H01G11/00
    • H01G2/08Cooling arrangements; Heating arrangements; Ventilating arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/224Housing; Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/228Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/228Terminals
    • H01G4/236Terminals leading through the housing, i.e. lead-through
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/258Temperature compensation means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/38Multiple capacitors, i.e. structural combinations of fixed capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zwischenkreiskondensator (10) für eine Leistungselektronik, mit: einer Eingangskontaktierung (16) zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an eine Versorgungseinrichtung und einer Modulkontaktierung (18) zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an ein Leistungsmodul; einem Gehäuseteil (12) zum Aufnehmen mindestens eines Kondensatormoduls (40); einem Kühlerteil (14) zum Abführen von Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls, wobei das Kühlerteil zum Abschließen des Gehäuseteils ausgebildet ist und mindestens eine Öffnung (20) zum Einbringen eines Vergussmaterials aufweist, um das Gehäuseteil in einem Vakuum-Vergussprozess mit dem Vergussmaterial zu verfüllen und an dem Kühlerteil zu befestigen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Leistungselektronikanordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenkreiskondensators (10).The present invention relates to an intermediate circuit capacitor (10) for power electronics, with: an input contact (16) for connecting the intermediate circuit capacitor to a supply device and a module contact (18) for connecting the intermediate circuit capacitor to a power module; a housing part (12) for receiving at least one capacitor module (40); a cooler part (14) for dissipating waste heat from the at least one capacitor module, the cooler part being designed to close off the housing part and having at least one opening (20) for introducing a potting material in order to fill the housing part with the potting material in a vacuum potting process and to attach to the cooler part. The present invention also relates to a power electronics arrangement and a method for producing an intermediate circuit capacitor (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zwischenkreiskondensator für eine Leistungselektronikanordnung. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Leistungselektronikanordnung sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenkreiskondensators.The present invention relates to an intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement. The present invention also relates to a power electronics arrangement and a method for producing an intermediate circuit capacitor.

Eine Leistungselektronik ermöglicht die Umformung elektrischer Energie in Bezug auf die Spannungsform, die Höhe von Spannung und Strom sowie der Frequenz. In dieser Funktion ergeben sich unterschiedliche Anwendungen im Automotive-Umfeld. Bezüglich des Bauraums, des Packagings und der Herstellungskosten ist die Leistungselektronik in einem Fahrzeug dabei stark von der Auslegung des Zwischenkreiskondensators abhängig, da dieser in der Regel die größte eigenständige Komponente darstellt. Üblicherweise weist ein Zwischenkreiskondensator dabei ein Gehäuse zum Aufnehmen mindestens eines Kondensatormoduls sowie einen Kühler zum Abführen von Abwärme auf. Das Gehäuse wird normalerweise in einem Vergussprozess mit Vergussmaterial verfüllt und dann mit dem Kühler verbunden. Insbesondere Elektrofahrzeuge erfordern dabei eine Auslegung der Leistungselektronik und des Zwischenkreiskondensators für vergleichsweise hohe Leistungen.Power electronics enable the conversion of electrical energy in relation to the voltage form, the level of voltage and current as well as the frequency. In this function there are different applications in the automotive environment. In terms of installation space, packaging and manufacturing costs, the power electronics in a vehicle are heavily dependent on the design of the intermediate circuit capacitor, since this usually represents the largest independent component. An intermediate circuit capacitor usually has a housing for accommodating at least one capacitor module and a cooler for dissipating waste heat. The housing is usually filled with potting material in a potting process and then connected to the cooler. Electric vehicles in particular require the power electronics and the intermediate circuit capacitor to be designed for comparatively high outputs.

In diesem Zusammenhang wird in der WO 2018/233987 A1 ein Zwischenkreiskondensator offenbart. Der Zwischenkreiskondensator umfasst mehrere Wickelkondensatoren, die einen ersten Anschlusspol und einen zweiten Anschlusspol aufweisen. Der Zwischenkreiskondensator umfasst weiterhin ein erstes Stromabgriffselement, über welches die ersten Anschlusspole kontaktiert sind, und ein zweites Stromabgriffselement, über welches die zweiten Anschlusspole kontaktiert sind. Dabei sind erste Wickelkondensatoren in einer ersten Reihe angeordnet und so ausgerichtet, dass die ersten Anschlusspole auf einer ersten Seite und die zweiten Anschlusspole auf einer zweiten Seite des Zwischenkreiskondensators angeordnet sind. Zweite Wickelkondensatoren sind in einer zweiten Reihe angeordnet, wobei die erste Reihe und die zweite Reihe parallel zueinander in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.In this context, the WO 2018/233987 A1 an intermediate circuit capacitor disclosed. The intermediate circuit capacitor comprises several wound capacitors which have a first connection pole and a second connection pole. The intermediate circuit capacitor furthermore comprises a first current tapping element via which the first connection poles are contacted, and a second current tapping element via which the second connection poles are contacted. First wound capacitors are arranged in a first row and aligned such that the first connection poles are arranged on a first side and the second connection poles are arranged on a second side of the intermediate circuit capacitor. Second wound capacitors are arranged in a second row, the first row and the second row being arranged parallel to one another in a common plane.

Eine Herausforderung im Automotive-Umfeld ist dabei die Gewährleistung einer effizienten Herstellung der benötigten Komponenten. Die relevanten Anforderungen hinsichtlich Robustheit und Widerstandsfähigkeit sollen zu möglichst geringen Kosten erfüllt werden.One of the challenges in the automotive environment is ensuring that the required components are manufactured efficiently. The relevant requirements in terms of robustness and resilience should be met at the lowest possible cost.

Ausgehend hiervon stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, einen Zwischenkreiskondensator für eine Leistungselektronik bereitzustellen, der effizient herstellbar ist und dennoch die Anforderungen an Robustheit und Lebensdauer im Automotive-Umfeld erfüllt. Insbesondere soll ein kostengünstig herstellbarer und robuster Zwischenkreiskondensator geschaffen werden.Based on this, the present invention has the task of providing an intermediate circuit capacitor for power electronics that can be efficiently manufactured and yet meets the requirements for robustness and service life in the automotive environment. In particular, a robust intermediate circuit capacitor that can be manufactured inexpensively is to be created.

Zum Lösen dieser Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt einen Zwischenkreiskondensator für eine Leistungselektronik, mit:

  • einer Eingangskontaktierung zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an eine Versorgungseinrichtung und einer Modulkontaktierung zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an ein Leistungsmodul;
  • einem Gehäuseteil zum Aufnehmen mindestens eines Kondensatormoduls;
  • einem Kühlerteil zum Abführen von Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls, wobei
  • das Kühlerteil zum Abschließen des Gehäuseteils ausgebildet ist und mindestens eine Öffnung zum Einbringen eines Vergussmaterials aufweist, um das Gehäuseteil in einem Vakuum-Vergussprozess mit dem Vergussmaterial zu verfüllen und an dem Kühlerteil zu befestigen.
To achieve this object, the present invention relates in a first aspect to an intermediate circuit capacitor for power electronics, with:
  • an input contact for connecting the intermediate circuit capacitor to a supply device and a module contact for connecting the intermediate circuit capacitor to a power module;
  • a housing part for receiving at least one capacitor module;
  • a cooler part for dissipating waste heat from the at least one capacitor module, wherein
  • the cooler part is designed to close off the housing part and has at least one opening for introducing a potting material in order to fill the housing part with the potting material in a vacuum potting process and to fasten it to the cooler part.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Leistungselektronikanordnung, mit:

  • einem Leistungsmodul;
  • einer Versorgungseinrichtung zum Bereitstellen einer Gleichspannung; und
  • einem Zwischenkreiskondensator wie zuvor beschrieben, der an das Leistungsmodul und an die Versorgungseinrichtung angebunden ist.
In a further aspect, the present invention relates to a power electronics arrangement with:
  • a power module;
  • a supply device for providing a DC voltage; and
  • an intermediate circuit capacitor as described above, which is connected to the power module and to the supply device.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenkreiskondensators, mit den Schritten:

  • Bereitstellen einer Eingangskontaktierung zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an eine Versorgungseinrichtung und einer Modulkontaktierung zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an ein Leistungsmodul;
  • Bereitstellen eines Gehäuseteils zum Aufnehmen mindestens eines Kondensatormoduls;
  • Bereitstellen eines Kühlerteils zum Abführen von Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls;
  • Abschließen des Gehäuseteils mit dem Kühlerteil; und
  • Einbringen eines Vergussmaterials durch mindestens eine Öffnung in dem Kühlerteil, um das Gehäuseteil in einem Vakuum-Vergussprozess mit dem Vergussmaterial zu verfüllen und an dem Kühlerteil zu befestigen.
In a further aspect, the invention relates to a method for producing an intermediate circuit capacitor, with the steps:
  • Providing an input contact for connecting the intermediate circuit capacitor to a supply device and a module contact for connecting the intermediate circuit capacitor to a power module;
  • Providing a housing part for receiving at least one capacitor module;
  • Providing a cooler part for dissipating waste heat from the at least one capacitor module;
  • Closing off the housing part with the cooler part; and
  • Introducing a potting material through at least one opening in the cooler part in order to fill the housing part with the potting material in a vacuum potting process and to attach it to the cooler part.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere können die Leistungselektronikanordnung sowie das Verfahren entsprechend den für den Zwischenkreiskondensator in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention. In particular, the power electronics arrangement and the method can be implemented in accordance with the configurations described for the intermediate circuit capacitor in the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Zwischenkreiskondensator ist im Kühlerteil eine Öffnung vorgesehen, durch die ein Vergussmaterial eingebracht werden kann. Damit kann das Gehäuseteil in einem Vakuum-Vergussprozess mit Vergussmaterial verfüllt und gleichzeitig an dem Kühlerteil befestigt werden. Als Vergussmasse können verschiedene Materialien eingesetzt werden, insbesondere solche, die eine gute Wärmeleitung aufweisen. Das Gehäuseteil wird insoweit in einem gemeinsamen Prozess verfüllt und mit dem Kühlerteil verbunden. Im Gehäuseteil sind dabei die Kondensatormodule (Kondensatorwickel) angeordnet. Der Zwischenkreiskondensator kann insbesondere in einer Leistungselektronikanordnung verwendet werden, die in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Elektrofahrzeug, eingesetzt wird.In the intermediate circuit capacitor according to the invention, an opening is provided in the cooler part through which a potting material can be introduced. In this way, the housing part can be filled with potting material in a vacuum potting process and at the same time attached to the cooler part. Various materials can be used as the potting compound, in particular those that have good heat conduction. The housing part is filled in a common process and connected to the cooler part. The capacitor modules (capacitor windings) are arranged in the housing part. The intermediate circuit capacitor can in particular be used in a power electronics arrangement that is used in a vehicle, in particular in an electric vehicle.

Gegenüber herkömmlichen Ansätzen, bei denen das Kühlerteil erst nach dem Vergießen des Gehäuseteils mit diesem verbunden wird, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, ergeben sich verschiedene Vorteile. Es ist nicht mehr notwendig, dass die Vergussmasse in dem Gehäuseteil absolut eben ist, um eine gute thermische Anbindung zu gewährleisten. Toleranzen der einzelnen Komponenten werden durch den Verguss ausgeglichen, sodass bei den vorangehenden Herstellungsschritten Einsparungen möglich sind. Zudem werden in der Fertigung geringere Verpressungskräfte benötigt. Weiterhin können im Betrieb Vibrationen besser ausgeglichen werden und so eine lange Lebensdauer gewährleistet werden. Der Montageprozess wird vereinfacht und kann kosteneffizienter umgesetzt werden. Zuletzt kann der Bauraum reduziert werden und eine höhere Kühlperformance erreicht werden.Compared to conventional approaches, in which the cooler part is only connected to the housing part after it has been cast, for example by means of a screw connection, there are various advantages. It is no longer necessary for the casting compound in the housing part to be absolutely flat in order to ensure a good thermal connection. The potting compensates for tolerances of the individual components, so that savings can be made in the preceding manufacturing steps. In addition, lower compression forces are required in production. In addition, vibrations can be better compensated for during operation, thus ensuring a long service life. The assembly process is simplified and can be implemented more cost-effectively. Finally, the installation space can be reduced and a higher cooling performance can be achieved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Gehäuseteil einen integrierten Eingangssteckerabschnitt zum Anbinden eines Eingangssteckers. Die Eingangskontaktierung wird durch den Eingangssteckerabschnitt geführt. Zum Anschließen des Zwischenkreiskondensators an die Versorgungseinrichtung, beispielsweise eine Batterie, kann insoweit ein Eingangsstecker verwendet werden, der direkt an das Gehäuseteil angebunden wird. Das Gehäuseteil umfasst einen Abschnitt, der die Anbindung eines Steckers erlaubt. Unter einem integrierten Eingangssteckerabschnitt wird insoweit eine Ausbildung des Eingangssteckerabschnitts als Teil des Gehäuseteils selbst verstanden. Durch den integrierten Eingangssteckerabschnitt kann insbesondere ein kurzer Weg bzw. eine direkte Verbindung zwischen der Versorgungseinrichtung und dem Zwischenkreiskondensator realisiert werden. Es ist keine aufwendige Kontaktierungslösung nötig, insbesondere auch deswegen, da sich aufgrund des gemeinsamen Vergusses von Gehäuseteil und Kühlerteil keine Luft- oder Kriechstrecken innerhalb des Zwischenkreiskondensators ergeben. Im Übrigen kann durch den integrierten Eingangssteckerabschnitt auch in diesem Bereich eine Kühlwirkung durch das Kühlerteil erreicht werden. Im Übrigen ergeben sich Kostenvorteile in der Fertigung.In a preferred embodiment, the housing part comprises an integrated input connector section for connecting an input connector. The input contact is passed through the input connector section. To connect the intermediate circuit capacitor to the supply device, for example a battery, an input plug can be used that is connected directly to the housing part. The housing part includes a section that allows the connection of a plug. An integrated input plug section is understood to mean a design of the input plug section as part of the housing part itself. The integrated input connector section enables, in particular, a short path or a direct connection between the supply device and the intermediate circuit capacitor to be implemented. No complex contacting solution is necessary, in particular because the joint potting of the housing part and cooler part does not result in any air or creepage distances within the intermediate circuit capacitor. In addition, the integrated input plug section can also achieve a cooling effect in this area by the cooler part. In addition, there are cost advantages in production.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Eingangssteckerabschnitt einen äußeren Überstand mit ovalem Querschnitt auf, um einen Eingangsstecker mit entsprechendem Querschnitt aufzunehmen. Insbesondere kann der Eingangsstecker einen ovalen Querschnitt aufweisen, durch den Kontakte (Pluspol und Minuspol) der Eingangskontaktierung geführt werden. Durch die Verwendung eines ovalen Steckers kann eine einfache Kontaktierung in der richtigen Ausrichtung ermöglicht werden. Durch die Verwendung eines Überstands, der mit einer korrespondierenden Aufnahme am Eingangsstecker zusammenwirkt, kann eine einfache und sichere Steckverbindung realisiert werden.In a preferred embodiment, the input plug section has an outer protrusion with an oval cross section in order to accommodate an input plug with a corresponding cross section. In particular, the input plug can have an oval cross section through which the contacts (positive pole and negative pole) of the input contacts are routed. The use of an oval plug enables simple contacting in the correct orientation. By using a protrusion that interacts with a corresponding receptacle on the input plug, a simple and secure plug connection can be implemented.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Eingangssteckerabschnitt ein Einrastelement zum Verrasten mit einem Gegenrastelement an dem Eingangsstecker, um ein mechanisches Festlegen des Eingangssteckers zu bewirken. Durch das Rastelement kann der Eingangsstecker befestigt, insbesondere reversibel befestigt werden. Eine lange Lebensdauer und eine Sicherung gegen Verrutschen kann erreicht werden. Es ergibt sich ein robuster Zwischenkreiskondensator.In a preferred embodiment, the input plug section comprises a latching element for latching with a counter-latching element on the input plug in order to mechanically fix the input plug. The input plug can be fastened, in particular fastened reversibly, by the latching element. A long service life and protection against slipping can be achieved. The result is a robust intermediate circuit capacitor.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kühlerteil und/oder das Gehäuseteil als Spritzgussteil aus Kunststoff, vorzugsweise aus wärmeleitendem Kunststoff, ausgebildet. Ein Spritzgussteil kann kosteneffizient gefertigt werden, sodass ein effizient herstellbarer Zwischenkreiskondensator realisiert wird. Durch die Verwendung von wärmeleitendem Kunststoff kann eine effiziente Wärmeabführung über das Kühlerteil und/oder über das Gehäuseteil erfolgen.In a preferred embodiment, the cooler part and / or the housing part is designed as an injection molded part made of plastic, preferably made of thermally conductive plastic. An injection-molded part can be manufactured cost-effectively, so that an efficiently manufacturable intermediate circuit capacitor is realized. By using thermally conductive plastic, efficient heat dissipation can take place via the cooler part and / or via the housing part.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Kühlerteil als Kühlerdeckelteil ausgebildet, das mit einem vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildeten Kühlerunterteil zum Abführen der Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls zusammenwirkt. Das Kühlerteil stellt insoweit einen Teil eines zweiteiligen Kühlers dar. Der zweite Teil, also der Kühlerdeckel, ist dabei vorteilhafterweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet, um eine weiter verbesserte Wärmeabführung zu erreichen. Durch eine zweiteilige Ausführung des Kühlers kann eine effiziente Herstellbarkeit gewährleistet werden. Insbesondere ist es möglich, die beiden Teile des Kühlers (Kühlerdeckelteil und Kühlerunterteil) in einem Spritzgussprozess bzw. in einem Gussprozess herzustellen. Eine kosteneffiziente Fertigung wird erreicht.In a preferred embodiment, the cooler part is designed as a cooler cover part which interacts with a cooler lower part, which is preferably made of metal, in particular aluminum, to dissipate the waste heat of the at least one capacitor module. The cooler part represents a part of a two-part cooler. The second part, that is to say the cooler cover, is advantageously made of metal, in particular aluminum, in order to achieve further improved heat dissipation. A two-part design of the cooler can ensure that it can be manufactured efficiently. In particular, it is possible to manufacture the two parts of the radiator (radiator cap part and radiator lower part) in one injection molding process or in one casting process. A cost-efficient production is achieved.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Kühlerteil einen Einlass und einen Auslass auf, um zum Abführen der Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls eine Kühlflüssigkeit durch einen Reservoirbereich des Kühlerteils hindurchzuleiten. Der Einlass dient zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit. Diese wird über den Auslass nach Durchdringen des Reservoirbereichs wieder herausgeführt. Der Reservoirbereich entspricht insoweit einer Führung der Kühlflüssigkeit. Als Kühlflüssigkeit kann insbesondere Wasser verwendet werden. Die Kühlwirkung wird insbesondere im Reservoirbereich bzw. in den daran angrenzenden Bereichen des Zwischenkreiskondensators erreicht.In a preferred embodiment, the cooler part has an inlet and an outlet in order to conduct a cooling liquid through a reservoir area of the cooler part in order to dissipate the waste heat from the at least one condenser module. The inlet is used to receive the coolant. This is led out again via the outlet after penetrating the reservoir area. To this extent, the reservoir area corresponds to a guide for the cooling liquid. In particular, water can be used as the cooling liquid. The cooling effect is achieved in particular in the reservoir area or in the areas of the intermediate circuit capacitor adjoining it.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Gehäuseteil Öffnungen auf und sind der Einlass und der Auslass als Überstände ausgebildet, die in die Öffnungen des Gehäuseteils eingreifen, um die Kühlflüssigkeit durch das Gehäuseteil hindurch zu dem Reservoirbereich des Kühlerteils zu leiten. Die Überstände sind dabei vorzugsweise zylindrisch ausgebildet. Dadurch, dass der Einlass und der Auslass durch das Gehäuseteil hindurchgeführt werden, kann ein einfacher Anschluss an ein entsprechendes Kühlflüssigkeitssystem erfolgen. Der Anschluss liegt dabei auf derselben Seite des Zwischenkreiskondensators wie die Eingangskontaktierung. Es ergibt sich eine effiziente Anschließbarkeit. Die andere Seite des Zwischenkreiskondensators entspricht der Seite der Kontaktierung der Leistungsmodule, die oft nur schwer mit Kühlflüssigkeit zugänglich ist.In a preferred embodiment, the housing part has openings and the inlet and the outlet are designed as protrusions which engage in the openings of the housing part in order to guide the cooling liquid through the housing part to the reservoir area of the cooler part. The protrusions are preferably cylindrical. Because the inlet and the outlet are passed through the housing part, a simple connection to a corresponding cooling liquid system can take place. The connection is on the same side of the intermediate circuit capacitor as the input contact. There is an efficient connectivity. The other side of the intermediate circuit capacitor corresponds to the side of the contacting of the power modules, which is often difficult to access with cooling liquid.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Reservoirbereich eine einseitig offene Vertiefung in dem Kühlerteil, die zum Abschließen durch ein Kühlerunterteil ausgebildet ist. Insbesondere ist es möglich, dass der Reservoirbereich einseitig geöffnet ist und durch ein entsprechendes Kühlerunterteil verschlossen wird. Das Kühlerunterteil kann dabei die Kanäle oder entsprechende Gegenstücke zu Kanälen im Kühlerteil enthalten, um die Kühlflüssigkeit in Bereiche mit hoher Wärmeentwicklung zu führen. Es ergibt sich eine effiziente Kühlung und eine effiziente Herstellbarkeit.In a preferred embodiment, the reservoir area comprises a recess in the cooler part which is open on one side and which is designed to be closed off by a lower part of the cooler. In particular, it is possible that the reservoir area is open on one side and is closed by a corresponding lower part of the cooler. The lower part of the cooler can contain the channels or corresponding counterparts to channels in the cooler part in order to guide the cooling liquid into areas with high heat development. This results in efficient cooling and efficient producibility.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Zwischenkreiskondensator einen Temperatursensor, insbesondere vier Temperatursensoren. Das Gehäuseteil umfasst einen Anschluss für den Temperatursensor. Durch die Verwendung eines oder mehrerer Temperatursensoren kann eine Überwachung der Temperatur realisiert werden. Eine entsprechende Steuerung des Kühlflüssigkeitszulaufs kann umgesetzt werden. Es ergibt sich eine höhere Lebensdauer und eine höhere Widerstandsfähigkeit, insbesondere bei hohen Leistungen.In a preferred embodiment, the intermediate circuit capacitor comprises a temperature sensor, in particular four temperature sensors. The housing part includes a connection for the temperature sensor. The temperature can be monitored by using one or more temperature sensors. Appropriate control of the coolant supply can be implemented. The result is a longer service life and a higher level of resistance, especially at high power levels.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Kühlerteil eine Modulöffnung. Die Modulkontaktierung wird durch die Modulöffnung geführt. Die Modulöffnung ist insbesondere eine Ausnehmung im Kühlerteil. Durch die Modulöffnung hindurch werden insoweit die Leistungsmodule angeschlossen. Es ergibt sich eine direkte Anschlussmöglichkeit mit kurzen Wegen. Einerseits kann eine effiziente Kühlung erreicht werden. Andererseits kann eine einfache und direkte Kontaktierung umgesetzt werden.In a preferred embodiment, the cooler part comprises a module opening. The module contact is routed through the module opening. The module opening is in particular a recess in the cooler part. The power modules are connected through the module opening. There is a direct connection option with short distances. On the one hand, efficient cooling can be achieved. On the other hand, a simple and direct contact can be implemented.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das Gehäuseteil einen Modulsteckerabschnitt zum Anbinden eines Modulsteckers. Die Modulkontaktierung wird durch den Modulsteckerabschnitt geführt. Insoweit kann das Gehäuse auch zum Anbinden des Modulsteckers einen entsprechenden integrierten Modulsteckerabschnitt aufweisen, der einen Teil des Gehäuseteils darstellt. Hierdurch werden eine effiziente Anschließbarkeit und eine flexible Einsetzbarkeit gewährleistet. Zudem kann eine direkte Anbindung mit kurzen Wegen umgesetzt werden.In a preferred embodiment, the housing part comprises a module plug section for connecting a module plug. The module contact is routed through the module connector section. In this respect, the housing can also have a corresponding integrated module connector section for connecting the module connector, which is part of the housing part. This ensures efficient connectivity and flexible use. In addition, a direct connection with short distances can be implemented.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann insbesondere in einer entsprechenden Herstellanlage durchgeführt werden. Eine Kostenreduzierung in der Herstellung eines Zwischenkreiskondensators wird umgesetzt.The manufacturing method according to the invention can in particular be carried out in a corresponding manufacturing plant. A cost reduction in the production of an intermediate circuit capacitor is implemented.

Hierin versteht sich unter einem Anbinden insbesondere eine elektrische Kontaktierung. Die Versorgungseinrichtung versorgt den Zwischenkreiskondensator insbesondere mit einer Gleichspannung. Die Versorgungseinrichtung kann insbesondere eine Batterie sein. Ein Kondensatormodul entspricht insbesondere einem Wickelkondensator. Es wird insbesondere Wärme des Kondensatormoduls, aber auch Wärme der anderen Komponenten über das Kühlerteil abgeführt. Unter einer Öffnung versteht sich insbesondere ein Loch bzw. eine durchgehende Ausnehmung in einem Teil. Unter einem integrierten Abschnitt versteht sich insbesondere ein Abschnitt, der als Teil einer größeren Einheit eine bestimmte Funktion erfüllt. Der Abschnitt ist dabei üblicherweise im selben Herstellungsprozess wie die größere Einheit gefertigt.In this context, a connection is understood to mean, in particular, electrical contacting. The supply device supplies the intermediate circuit capacitor in particular with a direct voltage. The supply device can in particular be a battery. A capacitor module corresponds in particular to a wound capacitor. In particular, heat from the capacitor module, but also heat from the other components, is dissipated via the cooler part. An opening is understood to mean, in particular, a hole or a continuous recess in a part. An integrated section is understood to mean, in particular, a section which, as part of a larger unit, fulfills a specific function. The section is usually manufactured in the same manufacturing process as the larger unit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

  • 1a, 1b eine schematische perspektivische Darstellung eines Zwischenkreiskondensators;
  • 2a, 2b eine schematische perspektivische Darstellung des Gehäuseteils;
  • 3 eine schematische perspektivische Darstellung des Gehäuseteils mit darin aufgenommenen Komponenten;
  • 4 eine schematische perspektivische Schnittdarstellung des Zwischenkreiskondensators und der Kondensatormodule in dem Gehäuseteil; und
  • 5 eine technische Zeichnung einer Ausführungsform des Zwischenkreiskondensators.
The invention is described and explained in more detail below with the aid of a few selected exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings. Show it:
  • 1a , 1b a schematic perspective illustration of an intermediate circuit capacitor;
  • 2a , 2 B a schematic perspective view of the housing part;
  • 3 a schematic perspective illustration of the housing part with components received therein;
  • 4th a schematic perspective sectional illustration of the intermediate circuit capacitor and the capacitor modules in the housing part; and
  • 5 a technical drawing of an embodiment of the intermediate circuit capacitor.

In den 1a und 1b ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zwischenkreiskondensators 10 für eine Leistungselektronik schematisch perspektivisch dargestellt. Der Zwischenkreiskondensator 10 umfasst ein Gehäuseteil 12 sowie ein Kühlerteil 14. Dabei ist in der 1a eine Ansicht dargestellt, in der Gehäuseteil 12 und Kühlerteil 14 nicht verbunden sind, und in der 1b eine Ansicht dargestellt, in der Gehäuseteil 12 und Kühlerteil 14 verbunden sind, sodass der Zwischenkreiskondensator 10 verwendet werden kann. Sowohl das Gehäuseteil 12 als auch das Kühlerteil 14 können insbesondere als Spritzgussteile ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, dass das Kühlerteil 14 als Metallteil, insbesondere als Aluminiumteil, ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines Metallteils kann gegebenenfalls eine verbesserte Wärmeabführung erreicht werden.In the 1a and 1b is an embodiment of an intermediate circuit capacitor according to the invention 10 for power electronics shown schematically in perspective. The intermediate circuit capacitor 10 comprises a housing part 12th as well as a cooler part 14th . It is in the 1a a view shown in the housing part 12th and cooler part 14th are not connected, and in the 1b a view shown in the housing part 12th and cooler part 14th are connected so that the intermediate circuit capacitor 10 can be used. Both the housing part 12th as well as the cooler part 14th can in particular be designed as injection molded parts. But it is also possible that the cooler part 14th is designed as a metal part, in particular as an aluminum part. By using a metal part, improved heat dissipation can optionally be achieved.

Der Zwischenkreiskondensator 10 eignet sich zur Verwendung für eine Leistungselektronik insbesondere im Automotive-Umfeld. Über eine Eingangskontaktierung 16 ist der Zwischenkreiskondensator 10 an eine Versorgungseinrichtung (nicht dargestellt) angebunden. Die Versorgungseinrichtung kann dabei insbesondere eine Batterie oder eine andere Gleichspannungsquelle sein. Zum elektrischen Kontaktieren der Eingangskontaktierung 16 mit der Versorgungseinrichtung umfasst die Eingangskontaktierung 16 insoweit üblicherweise zumindest zwei elektrische Verbindungen. Über eine Modulkontaktierung 18 ist der Zwischenkreiskondensator 10 an ein Leistungsmodul (nicht dargestellt) angebunden. Das Leistungsmodul kann dabei insbesondere ein Gleichrichter, ein Wechselrichter oder auch eine andere Einheit sein. In der Darstellung in den 1a und 1b befindet sich die Modulkontaktierung im hinteren Bereich des Zwischenkreiskondensators 10 und ist nicht sichtbar.The intermediate circuit capacitor 10 is suitable for use in power electronics, particularly in the automotive sector. Via an input contact 16 is the intermediate circuit capacitor 10 connected to a supply facility (not shown). The supply device can in particular be a battery or another DC voltage source. For electrical contacting of the input contacts 16 with the supply device includes the input contact 16 in this respect usually at least two electrical connections. Via a module contact 18th is the intermediate circuit capacitor 10 connected to a power module (not shown). The power module can in particular be a rectifier, an inverter or also another unit. In the representation in the 1a and 1b the module contact is located in the rear area of the intermediate circuit capacitor 10 and is not visible.

Es ist vorgesehen, dass das Kühlerteil 14 zum Abschließen des Gehäuseteils 12 ausgebildet ist. Hierzu wird ein Vakuum-Vergussprozess verwendet, in dem ein Vergussmaterial eingebracht wird. Zunächst werden das Kühlerteil 14 und das Gehäuseteil 12 aneinandergefügt. Das Gehäuseteil 12 wird insoweit mit dem Kühlerteil 14 verschlossen oder abgeschlossen. Dann wird ein Vergussmaterial durch eine Öffnung 20 im Kühlerteil 14 eingebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind dabei vier Öffnungen 20 vorgesehen, durch die das Vergussmaterial in unterschiedliche Bereiche des Gehäuseteils 12 eingebracht werden kann. Im Vergussprozess werden alle Funktionsteile (insbesondere mehrere Kondensatormodule) innerhalb des Gehäuseteils 12 vergossen. Zudem wird durch den Vergussprozess eine Befestigung zwischen Gehäuseteil 12 und Kühlerteil 14 erreicht.It is intended that the radiator part 14th to close the housing part 12th is trained. A vacuum potting process is used for this, in which a potting material is introduced. First of all, the radiator part 14th and the housing part 12th joined together. The housing part 12th is so far with the cooler part 14th locked or locked. Then a potting material is put through an opening 20th in the cooler part 14th brought in. In the illustrated embodiment, there are four openings 20th provided, through which the potting material in different areas of the housing part 12th can be introduced. In the casting process, all functional parts (in particular several capacitor modules) are inside the housing part 12th shed. In addition, the potting process creates a fastening between the housing part 12th and cooler part 14th achieved.

Im Vergleich zu bisherigen Ansätzen, bei denen zunächst ein Vergießen des Gehäuseteils und der darin aufgenommenen Komponenten und anschließend ein Zusammenfügen mit dem Kühlerteil vorgesehen war, hat das erfindungsgemäß vorgesehene Einbringen des Vergussmaterials, um das Gehäuse in einem Vakuum-Vergussprozess mit dem Vergussmaterial zu verfüllen und an dem Kühlerteil zu befestigen, den Vorteil einer besseren thermischen Kontaktierung. Die Wärme aus dem Zwischenkreiskondensator kann effizienter abgeführt werden. Zudem wird eine stabile Verbindung realisiert. Weiterhin ergeben sich Kosteneinsparpotentiale, da ein vereinfachter Herstellungsprozess realisiert werden kann.In comparison to previous approaches, in which the housing part and the components received therein were initially potted and then joined together with the cooler part, the inventive introduction of the potting material in order to fill the housing with the potting material in a vacuum potting process and to attach to the cooler part, the advantage of better thermal contact. The heat from the intermediate circuit capacitor can be dissipated more efficiently. In addition, a stable connection is realized. Furthermore, there is potential for cost savings, since a simplified manufacturing process can be implemented.

Weiterhin ist in den 1a und 1b dargestellt, dass das Kühlerteil 14 einen Einlass 22 sowie einen Auslass 24 aufweist, die dazu ausgebildet sind, Kühlflüssigkeit durch das Kühlerteil 14 hindurchzuleiten.Furthermore, in the 1a and 1b shown that the radiator part 14th an inlet 22nd as well as an outlet 24 which are designed to pass cooling liquid through the radiator part 14th pass through.

In den 2a und 2b ist schematisch das Gehäuseteil 12 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Innerhalb des Gehäuseteils 12 werden verschiedene Kondensatormodule aufgenommen, die insbesondere einzelnen Wickelkondensatoren entsprechen. Wie dargestellt umfasst das Gehäuseteil 12 einen integrierten Eingangssteckerabschnitt 26, der ein Anbinden eines Eingangssteckers (nicht dargestellt) erlaubt. Über den Eingangssteckerabschnitt 26 kann dabei die Eingangskontaktierung geführt werden, um den Zwischenkreiskondensator an die Versorgungseinrichtung anzubinden. Der Eingangssteckerabschnitt 26 ist als Teil des Gehäuseteils 12 ausgebildet bzw. mit diesem integriert ausgeführt. Insbesondere wird der Eingangssteckerabschnitt 26 zusammen mit dem Gehäuseteil 12 hergestellt. Beispielsweise kann dies in einem Spritzgussprozess erfolgen.In the 2a and 2 B is schematically the housing part 12th shown in perspective view. Inside the housing part 12th different capacitor modules are added, which correspond in particular to individual wound capacitors. As shown, the housing part comprises 12th an integrated input connector section 26th , which allows an input connector (not shown) to be connected. Via the input connector section 26th the input contact can be made to connect the intermediate circuit capacitor to the supply device. The input connector section 26th is as part of the housing part 12th formed or executed integrated with this. In particular, the input connector section 26th together with the housing part 12th manufactured. For example, this can be done in an injection molding process.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Eingangssteckerabschnitt 26 einen äußeren Überstand 28 mit ovalem Querschnitt auf. Der äußere Überstand 28 kann in eine entsprechend ausgebildete Vertiefung eines Eingangssteckers eingreifen. Der Eingangssteckerabschnitt 26 umfasst weiterhin im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Steckerteile 30, durch die die Modulkontaktierung geleitet werden kann.In the illustrated embodiment, the input connector section 26th an outer protrusion 28 with an oval cross-section. The outer supernatant 28 can engage in a correspondingly designed recess of an input connector. The input connector section 26th furthermore comprises two connector parts in the illustrated embodiment 30th through which the module contact can be routed.

Zudem ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Einrastelement 32 vorgesehen, durch das ein Verrasten mit einem entsprechenden Gegenrastelement an dem Eingangsstecker bewirkt werden kann. Eine mechanische Befestigung des Eingangssteckers an dem Eingangssteckerabschnitt 26 kann erreicht werden. Eine solche ist insbesondere vorteilhaft, da ein Einsatz im Automotive-Umfeld hohe Anforderungen an die Vibrationssicherheit und an die Zuverlässigkeit bedingt.In addition, there is a latching element in the illustrated embodiment 32 provided, by means of which locking can be effected with a corresponding counter-locking element on the input plug. A mechanical attachment of the input plug to the input plug section 26th can be reached. This is particularly advantageous since use in the automotive environment places high demands on vibration safety and reliability.

Weiterhin ist in den 2a und 2b dargestellt, dass das Gehäuseteil 12 zwei Öffnungen 34 aufweist, durch die der Einlass und der Auslass am Kühlerteil (vgl. 1a und 1b) hindurchgeführt werden können. Die Kühlflüssigkeit kann folglich durch das Gehäuseteil 12 hindurchgeführt werden. Dies bewirkt, dass die Kühlflüssigkeit von der Seite in den Zwischenkreiskondensator eingebracht werden kann, die auch die Eingangskontaktierung bzw. den Eingangssteckerabschnitt 26 umfasst.Furthermore, in the 2a and 2 B shown that the housing part 12th two openings 34 through which the inlet and outlet on the cooler part (cf. 1a and 1b) can be passed through. The cooling liquid can consequently through the housing part 12th be passed through. This has the effect that the cooling liquid can be introduced into the intermediate circuit capacitor from the side that is also the input contact or the input connector section 26th includes.

In der 3 ist schematisch eine perspektivische Ansicht des Gehäuseteils 12 dargestellt. Innerhalb des Gehäuseteils 12 sind insbesondere mehrere Kondensatormodule (in der 3 nicht sichtbar) angeordnet. Diese Kondensatormodule sind über eine Stromschiene 36 kontaktiert. Der eigentliche Anschluss des Zwischenkreiskondensators 10 an das Leistungsmodul über die Modulkontaktierung 18 erfolgt über einen Modulsteckerabschnitt 38.In the 3 is a schematic perspective view of the housing part 12th shown. Inside the housing part 12th in particular, several capacitor modules (in the 3 not visible). These capacitor modules are on a power rail 36 contacted. The actual connection of the intermediate circuit capacitor 10 to the power module via the module contact 18th takes place via a module connector section 38 .

In der 4 ist eine Schnittansicht des Zwischenkreiskondensators 10 dargestellt. Insbesondere ist ersichtlich, dass die Kondensatormodule 40 in einem äußeren Bereich des Zwischenkreiskondensators innerhalb des Gehäuseteils 12 angeordnet sind. Die Stromschiene 36 wird durch das Gehäuse in Richtung des Modulsteckerabschnitts (in der 4 nicht dargestellt) geführt. Das Kühlerteil 14 weist eine Modulöffnung 42 auf, durch die die Stromschiene 36 bzw. die Modulkontaktierung 18 geführt wird.In the 4th is a sectional view of the intermediate circuit capacitor 10 shown. In particular, it can be seen that the capacitor modules 40 in an outer area of the intermediate circuit capacitor within the housing part 12th are arranged. The power rail 36 is pushed through the housing in the direction of the module connector section (in the 4th not shown) out. The cooler part 14th has a module opening 42 up through which the power rail 36 or the module contact 18th to be led.

Weiterhin umfasst der Zwischenkreiskondensator 10 im dargestellten Ausführungsbeispiel mindestens einen Temperatursensor (in 4 nicht erkennbar), durch den eine Temperatur innerhalb des Gehäuseteils 12 gemessen werden kann. Insbesondere kann eine Temperatur der Kondensatormodule 40 gemessen werden. Bezugnehmend auf die 3 umfasst das Gehäuseteil 12 einen Anschluss 44 für diesen Temperatursensor. Insbesondere ist es möglich, dass mehrere Temperatursensoren eine Temperatur an mehreren Stellen innerhalb des Gehäuseteils 12 ermitteln.The intermediate circuit capacitor also includes 10 In the illustrated embodiment, at least one temperature sensor (in 4th not recognizable), by which a temperature inside the housing part 12th can be measured. In particular, a temperature of the capacitor modules 40 be measured. Referring to the 3 includes the housing part 12th a connection 44 for this temperature sensor. In particular, it is possible for several temperature sensors to record a temperature at several points within the housing part 12th determine.

Die 5 zeigt eine schematisch dargestellte technische Zeichnung des Zwischenkreiskondensators 10. Insbesondere ist auf der linken Seite eine Ansicht von oben, auf der das Gehäuseteil 12 erkennbar ist, dargestellt und auf der rechten Seite eine Ansicht von unten, auf der das Kühlerteil 14 erkennbar ist, dargestellt. Das Kühlerteil 14 weist einen Reservoirbereich 46 bzw. mehrere Reservoirbereiche auf. In die Reservoirbereiche wird durch den Einlass 22 Kühlflüssigkeit (insbesondere Wasser) eingeleitet. Diese Kühlflüssigkeit wird dann durch die Reservoirbereiche geführt und über den Auslass 24 wieder ausgeleitet.the 5 shows a schematically represented technical drawing of the intermediate circuit capacitor 10 . In particular, on the left is a view from above showing the housing part 12th is recognizable, shown and on the right side a view from below, on which the cooler part 14th is recognizable, shown. The cooler part 14th has a reservoir area 46 or several reservoir areas. Into the reservoir areas is through the inlet 22nd Cooling liquid (especially water) introduced. This coolant is then passed through the reservoir areas and via the outlet 24 diverted again.

Wie dargestellt ist das Kühlerteil 14 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kühlerdeckelteil ausgebildet. Die Reservoirbereiche sind einseitig senkrecht zur Bildebene offen. Die Reservoirbereiche sind einseitig offene Vertiefungen in dem Kühlerteil 14. Das Kühlerdeckelteil wirkt mit einem Kühlerunterteil (nicht dargestellt) zum Abführen der Abwärme zusammen. Das Kühlerteil 14 schließt in seiner Funktion als Kühlerdeckelteil sozusagen ein Kühlerunterteil ab. Im Kühlerunterteil sind entsprechende Kanäle für die Kühlflüssigkeit vorgesehen, durch die die Reservoirbereiche im Kühlerteil 14 miteinander verbunden sind. Das Kühlerteil stellt in diesem Ausführungsbeispiel insoweit lediglich einen Teil des Kühlers dar. Der Kühler ist zweiteilig ausgebildet. Die vier Öffnungen 20 des Kühlerteils 14 sind symmetrisch angeordnet.As shown is the cooler part 14th In the embodiment shown, designed as a radiator cover part. The reservoir areas are open on one side perpendicular to the image plane. The reservoir areas are recesses in the cooler part that are open on one side 14th . The radiator cap part interacts with a radiator lower part (not shown) to dissipate the waste heat. The cooler part 14th in its function as a radiator cap part, closes a radiator lower part, so to speak. Corresponding channels for the cooling liquid are provided in the lower part of the cooler, through which the reservoir areas in the cooler part 14th are connected to each other. In this exemplary embodiment, the cooler part only represents a part of the cooler. The cooler is designed in two parts. The four openings 20th of the cooler part 14th are arranged symmetrically.

Unabhängig von den anderen spezifischen Eigenschaften des dargestellten Zwischenkreiskondensators ist es oft vorteilhaft, einen zweiteilig ausgebildeten Kühler zu verwenden. Ein solcher zweiteilig ausgebildeter Kühler kann wesentlich einfacher gefertigt werden, insbesondere in einem Spritzgussprozess. Zudem können für die beiden Teile des Kühlers unterschiedliche Materialien verwendet werden. Hieraus ergeben sich vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich der Wärmeabführung und hinsichtlich des Montageaufwands bzw. der Fertigung des Zwischenkreiskondensators. Dies ermöglicht es zudem, für das Kühlerteil bzw. das Kühlerdeckelteil auf ein Spritzgussteil zurückzugreifen und für das Kühlerunterteil auf ein Metallteil zurückzugreifen.Regardless of the other specific properties of the intermediate circuit capacitor shown, it is often advantageous to use a two-part cooler. Such a two-part cooler can be manufactured much more easily, in particular in an injection molding process. In addition, different materials can be used for the two parts of the cooler. This results in advantageous properties with regard to heat dissipation and with regard to the assembly effort or the production of the intermediate circuit capacitor. This also makes it possible to use an injection-molded part for the cooler part or the cooler cover part and to use a metal part for the lower part of the cooler.

Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.The invention has been described comprehensively with reference to the drawings and the description and explained. The description and explanation are to be understood as an example and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other embodiments or variations will become apparent to those skilled in the art upon using the present invention and upon careful analysis of the drawings, the disclosure, and the following claims.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Schnittstelle, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann.In the claims, the words “comprising” and “having” do not exclude the presence of further elements or steps. The undefined article “a” or “an” does not exclude the presence of a plural. A single element or a single unit can perform the functions of several of the units mentioned in the patent claims. An element, a unit, an interface, a device and a system can be implemented partially or completely in hardware and / or in software. The mere mention of some measures in several different dependent patent claims should not be understood to mean that a combination of these measures cannot also be used advantageously.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
ZwischenkreiskondensatorDC link capacitor
1212th
GehäuseteilHousing part
1414th
KühlerteilRadiator section
1616
EingangskontaktierungInput contacting
1818th
ModulkontaktierungModule contacting
2020th
Öffnung im KühlerteilOpening in the cooler part
2222nd
Einlassinlet
2424
AuslassOutlet
2626th
EingangssteckerabschnittInput connector section
2828
ÜberstandGot over
3030th
SteckerteileConnector parts
3232
EinrastelementSnap-in element
3434
Öffnung im GehäuseteilOpening in the housing part
3636
StromschieneBusbar
3838
ModulsteckerabschnittModule connector section
4040
KondensatormodulCapacitor module
4242
ModulöffnungModule opening
4444
Anschluss für TemperatursensorConnection for temperature sensor
4646
ReservoirbereichReservoir area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2018/233987 A1 [0003]WO 2018/233987 A1 [0003]

Claims (14)

Zwischenkreiskondensator (10) für eine Leistungselektronik, mit: einer Eingangskontaktierung (16) zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an eine Versorgungseinrichtung und einer Modulkontaktierung (18) zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an ein Leistungsmodul; einem Gehäuseteil (12) zum Aufnehmen mindestens eines Kondensatormoduls (40); einem Kühlerteil (14) zum Abführen von Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls, wobei das Kühlerteil zum Abschließen des Gehäuseteils ausgebildet ist und mindestens eine Öffnung (20) zum Einbringen eines Vergussmaterials aufweist, um das Gehäuseteil in einem Vakuum-Vergussprozess mit dem Vergussmaterial zu verfüllen und an dem Kühlerteil zu befestigen.Intermediate circuit capacitor (10) for power electronics, with: an input contact (16) for connecting the intermediate circuit capacitor to a supply device and a module contact (18) for connecting the intermediate circuit capacitor to a power module; a housing part (12) for receiving at least one capacitor module (40); a cooler part (14) for dissipating waste heat from the at least one capacitor module, wherein the cooler part is designed to close off the housing part and has at least one opening (20) for introducing a potting material in order to fill the housing part with the potting material in a vacuum potting process and to fasten it to the cooler part. Zwischenkreiskondensator (10) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuseteil (12) einen integrierten Eingangssteckerabschnitt (26) zum Anbinden eines Eingangssteckers umfasst; und die Eingangskontaktierung (16) durch den Eingangssteckerabschnitt geführt wird.Intermediate circuit capacitor (10) Claim 1 wherein the housing part (12) comprises an integrated input connector section (26) for connecting an input connector; and the input contact (16) is passed through the input connector section. Zwischenkreiskondensator (10) nach Anspruch 2, wobei der Eingangssteckerabschnitt (26) einen äußeren Überstand (28) mit ovalem Querschnitt aufweist, um einen Eingangsstecker mit entsprechendem Querschnitt aufzunehmen.Intermediate circuit capacitor (10) Claim 2 wherein the input plug section (26) has an outer protrusion (28) with an oval cross-section in order to receive an input plug with a corresponding cross-section. Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei der Eingangssteckerabschnitt (26) ein Einrastelement (32) zum Verrasten mit einem Gegenrastelement an dem Eingangsstecker umfasst, um ein mechanisches Festlegen des Eingangssteckers zu bewirken.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the Claims 2 and 3 wherein the input plug section (26) comprises a latching element (32) for locking with a counter-latching element on the input plug in order to effect a mechanical fixing of the input plug. Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kühlerteil (14) und/oder das Gehäuseteil (12) als Spritzgussteil aus Kunststoff, vorzugsweise aus wärmeleitendem Kunststoff, ausgebildet ist.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the preceding claims, wherein the cooler part (14) and / or the housing part (12) is designed as an injection molded part made of plastic, preferably made of thermally conductive plastic. Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kühlerteil (14) als Kühlerdeckelteil ausgebildet ist, das mit einem vorzugsweise aus Metall, insbesondere aus Aluminium, ausgebildeten Kühlerunterteil zum Abführen der Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls (40) zusammenwirkt.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the preceding claims, wherein the cooler part (14) is designed as a cooler cover part which cooperates with a cooler lower part, preferably made of metal, in particular aluminum, to dissipate the waste heat of the at least one capacitor module (40). Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kühlerteil (14) einen Einlass (22) und einen Auslass (24) aufweist, um zum Abführen der Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls (40) eine Kühlflüssigkeit durch einen Reservoirbereich (46) des Kühlerteils hindurchzuleiten.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the preceding claims, wherein the cooler part (14) has an inlet (22) and an outlet (24) in order to dissipate the waste heat of the at least one capacitor module (40) a cooling liquid through a reservoir area (46) of the Pass through the cooler part. Zwischenkreiskondensator (10) nach Anspruch 7, wobei das Gehäuseteil (12) Öffnungen (34) aufweist und der Einlass (22) und der Auslass (24) als Überstände ausgebildet sind, die in die Öffnungen des Gehäuseteils eingreifen, um die Kühlflüssigkeit durch das Gehäuseteil hindurch zu dem Reservoirbereich (46) des Kühlerteils (14) zu leiten; und die Überstände vorzugsweise zylindrisch ausgebildet sind.Intermediate circuit capacitor (10) Claim 7 , wherein the housing part (12) has openings (34) and the inlet (22) and the outlet (24) are designed as protrusions which engage in the openings of the housing part in order to convey the cooling liquid through the housing part to the reservoir area (46) to direct the cooler part (14); and the protrusions are preferably cylindrical. Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der Ansprüche 7 und 8, wobei der Reservoirbereich (46) eine einseitig offene Vertiefung in dem Kühlerteil (14) umfasst, die zum Abschließen durch ein Kühlerunterteil ausgebildet ist.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the Claims 7 and 8th wherein the reservoir area (46) comprises a depression in the cooler part (14) which is open on one side and which is designed to be closed off by a cooler lower part. Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Temperatursensor, insbesondere vier Temperatursensoren, wobei das Gehäuseteil (12) einen Anschluss für den Temperatursensor umfasst.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the preceding claims, with a temperature sensor, in particular four temperature sensors, the housing part (12) comprising a connection for the temperature sensor. Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kühlerteil (14) eine Modulöffnung (42) umfasst; und die Modulkontaktierung (18) durch die Modulöffnung geführt wird.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the preceding claims, wherein the cooler part (14) comprises a module opening (42); and the module contact (18) is passed through the module opening. Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Gehäuseteil (12) einen Modulsteckerabschnitt (38) zum Anbinden eines Modulsteckers umfasst; und die Modulkontaktierung (18) durch den Modulsteckerabschnitt geführt wird.Intermediate circuit capacitor (10) according to one of the preceding claims, wherein the housing part (12) comprises a modular plug section (38) for connecting a modular plug; and the module contact (18) is passed through the module plug section. Leistungselektronikanordnung mit: einem Leistungsmodul; einer Versorgungseinrichtung zum Bereitstellen einer Gleichspannung; und einem Zwischenkreiskondensator (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, der an das Leistungsmodul und an die Versorgungseinrichtung angebunden ist.Power electronics arrangement with: a power module; a supply device for providing a DC voltage; and an intermediate circuit capacitor (10) according to one of the preceding claims, which is connected to the power module and to the supply device. Verfahren zum Herstellen eines Zwischenkreiskondensators (10), mit den Schritten: Bereitstellen einer Eingangskontaktierung (16) zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an eine Versorgungseinrichtung und einer Modulkontaktierung (18) zum Anbinden des Zwischenkreiskondensators an ein Leistungsmodul; Bereitstellen eines Gehäuseteils (12) zum Aufnehmen mindestens eines Kondensatormoduls (40); Bereitstellen eines Kühlerteils (14) zum Abführen von Abwärme des mindestens einen Kondensatormoduls; Abschließen des Gehäuseteils mit dem Kühlerteil; und Einbringen eines Vergussmaterials durch mindestens eine Öffnung (20) in dem Kühlerteil, um das Gehäuseteil in einem Vakuum-Vergussprozess mit dem Vergussmaterial zu verfüllen und an dem Kühlerteil zu befestigen.A method for producing an intermediate circuit capacitor (10), comprising the steps of: providing an input contact (16) for connecting the intermediate circuit capacitor to a supply device and a module contact (18) for connecting the intermediate circuit capacitor to a power module; Providing a housing part (12) for receiving at least one capacitor module (40); Providing a cooler part (14) for dissipating waste heat from the at least one capacitor module; Closing off the housing part with the cooler part; and introducing a potting material through at least one opening (20) in the cooler part in order to fill the housing part with the potting material in a vacuum potting process and to fasten it to the cooler part.
DE102020204500.3A 2020-04-07 2020-04-07 Intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement and a power electronics arrangement Pending DE102020204500A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020204500.3A DE102020204500A1 (en) 2020-04-07 2020-04-07 Intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement and a power electronics arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020204500.3A DE102020204500A1 (en) 2020-04-07 2020-04-07 Intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement and a power electronics arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020204500A1 true DE102020204500A1 (en) 2021-10-07

Family

ID=77749439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020204500.3A Pending DE102020204500A1 (en) 2020-04-07 2020-04-07 Intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement and a power electronics arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102020204500A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007315A1 (en) 2011-04-13 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Storage unit for storing electrical energy with a cooling element
DE102012201754A1 (en) 2012-02-07 2013-08-08 Zf Friedrichshafen Ag Capacitor i.e. film capacitor, for energy supply device for electric motor to drive e.g. electric vehicle for passenger transport, has bus bars and contact rails electrically conductively connected with capacitor unit's electrode terminals
DE112017001005T5 (en) 2016-02-25 2018-11-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. capacitor
WO2018233987A1 (en) 2017-06-21 2018-12-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dc link capacitor
DE102017114330A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Battery assembly and method for cooling a battery assembly
EP3522188A1 (en) 2018-02-06 2019-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Capacitor structure and power module with a high performance electronics component
DE102018215522A1 (en) 2018-09-12 2020-03-12 Zf Friedrichshafen Ag DC link capacitor for a power electronics arrangement and power electronics arrangement with the DC link capacitor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007315A1 (en) 2011-04-13 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Storage unit for storing electrical energy with a cooling element
DE102012201754A1 (en) 2012-02-07 2013-08-08 Zf Friedrichshafen Ag Capacitor i.e. film capacitor, for energy supply device for electric motor to drive e.g. electric vehicle for passenger transport, has bus bars and contact rails electrically conductively connected with capacitor unit's electrode terminals
DE112017001005T5 (en) 2016-02-25 2018-11-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. capacitor
WO2018233987A1 (en) 2017-06-21 2018-12-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dc link capacitor
DE102017114330A1 (en) 2017-06-28 2019-01-03 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Battery assembly and method for cooling a battery assembly
EP3522188A1 (en) 2018-02-06 2019-08-07 Siemens Aktiengesellschaft Capacitor structure and power module with a high performance electronics component
DE102018215522A1 (en) 2018-09-12 2020-03-12 Zf Friedrichshafen Ag DC link capacitor for a power electronics arrangement and power electronics arrangement with the DC link capacitor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0961703B1 (en) Engine- gearbox unit for adjustment devices in motor vehicles
DE102013207534A1 (en) Battery case and method for mounting a battery
DE102008010838A1 (en) Battery with a battery housing and a heat-conducting plate for tempering the battery
DE102016223889A1 (en) Stackable electronics module, inverter and automotive powertrain
DE102013207536A1 (en) Cell block with cell fixation for a battery and method for populating a cell block
AT510389A2 (en) COOLING DEVICE FOR AN ELECTRICAL DEVICE AND ASSOCIATED METHOD OF MANUFACTURE
WO2015078459A2 (en) Power electronics module and hybrid module with an e-motor power connection
DE102020207101A1 (en) Electric drive
DE102018203108A1 (en) Cell module with multi-part housing
EP0526466B1 (en) Electric switching and control device, in particular for motor vehicles
DE102017220550A1 (en) Cooling system for a drive system and vehicle drive system
WO2024094671A1 (en) Method for producing a filter device, in particular an emc filter, for a vehicle, and filter device
DE102020204500A1 (en) Intermediate circuit capacitor for a power electronics arrangement and a power electronics arrangement
DE102020111968A1 (en) Fastening arrangement of a storage module on a housing of an electrical energy store, motor vehicle and method for releasing such a fastening arrangement
DE102020117832A1 (en) Traction battery system for a motor vehicle and motor vehicle with an electric drive
WO2015173115A1 (en) Optical carrier, method for producing an optical carrier, device for producing an optical carrier, and radar module
DE102018206930A1 (en) Inverter for a vehicle and method for mounting an inverter for a vehicle
DE102018219466A1 (en) Method for producing a current guiding device, junction box for a vehicle battery and motor vehicle
EP3975678B1 (en) Holding device for thermally contacting an electronic component mounted on a circuit board with a heat sink
DE102017206985A1 (en) accumulator
DE102018220184B4 (en) Connector device for a battery, battery and motor vehicle
DE102013217836A1 (en) Traction battery for a vehicle
WO2021139942A1 (en) Housing device for a power electronics system of a motor vehicle and method for providing a housing device for a power electronics system of a motor vehicle
DE102020200005A1 (en) Battery module and traction battery for an electrically powered motor vehicle
DE102018128977A1 (en) Traction battery arrangement for an electric vehicle and method for assembling such a traction battery arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed