DE112017007329T5 - Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung - Google Patents

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Hirokazu Takabayashi
Ryosuke NAKAGAWA
Shigetoshi Ipposhi
Masaru Shinozaki
Hiroyuki Ushifusa
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung (2), aufweisend: ein Gehäuse (3), das dazu ausgebildet ist, eine elektronische Komponente (6) darin aufzunehmen und eine Öffnung (7) aufweist; und eine Kühlvorrichtung (1). Die Kühlvorrichtung (1) weist eine Basis (10), die ein plattenförmiges Element ist und Wärmesenken (20), die an der Basis (10) angebracht sind, auf. Die Basis (10) weist eine Nut mit eingeschlossenem Kühlmittel auf. Die Basis (10) weist eine erste Hauptfläche (11), an der die elektronische Komponente (6) anzubringen ist, auf, und deckt die Öffnung (7) durch die erste Hauptfläche (11), die einen inneren des Gehäuses (3) zugewandt ist, ab. Die Wärmesenken (20) sind mit Abständen auf die zweite Hauptfläche (12) der Basis (10) gefügt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung mit einer Kühlvorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Halbleiterelemente, die in einer Leistungswandlervorrichtung enthalten sind, erzeugen während des Schaltvorgangs Wärme. Zur Ableitung der von den Halbleiterelementen erzeugten Wärme ist die Leistungswandlervorrichtung mit einer Kühlvorrichtung versehen. Patentliteratur 1 offenbart Wärmesenken mit eingebetteten und im Wesentlichen über die gesamte Länge einer Basisplatte verlaufenden Wärmerohren. Die Wärmerohre werden zunächst in Nuten zur Einbettung eingesetzt, die in der Basisplatte gebildet und dann durch Löten abgedeckt werden. Patentliteratur 2 offenbart eine Leistungswandlervorrichtung, die unter einem Boden eines Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Die Leistungswandlervorrichtung weist ein Leistungshalbleitermodul auf einer Oberfläche eines wärmeempfangenden Elements und Wärmerohre, die in die andere Oberfläche des wärmeempfangenden Elements eingebettet sind, auf. Die Wärmerohre sind durch Löten mit dem wärmeempfangenden Element thermisch verbunden.
  • Zitierungsliste
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 4491209
    • Patentliteratur 2: Japanisches Patent Nr. 5560182
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Die Wärmesenken, die in Patentliteratur 1 offenbart sind, weisen einen erhöhten Wärmewiderstand durch ein Lot zwischen der Basisplatte und den Wärmerohren auf. Die Leistungswandlervorrichtung, die in Patentliteratur 2 offenbart ist, weist einen erhöhten Wärmewiderstand durch ein Lot zwischen dem wärmeempfangenden Element und den Wärmerohren auf. Ein derart erhöhter Wärmewiderstand verringert die Kühleffizienz der Kühlvorrichtung.
  • Die vorliegende Offenbarung wird unter Berücksichtigung einer solchen Situation gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, die Kühlleistung einer Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtungen zu verbessern.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, weist eine Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung Folgendes auf: ein Gehäuse, das dazu ausgebildet ist, eine elektronische Komponente darin aufzunehmen und an einem Fahrzeug fixiert zu sein, und eine Öffnung aufweist; eine Basis, die an dem Gehäuse angebracht ist, und Wärmesenken. Die Basis ist ein plattenförmiges Element mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten Hauptfläche, die einander gegenüberliegen. Die Basis weist intern eine Nut, die sich entlang der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche erstreckt, auf, und Kältemittel ist in der Nut eingeschlossen. Die Basis deckt die Öffnung durch die erste Hauptfläche, die einem Inneren des Gehäuses zugewandt ist, ab. Die elektronische Komponente ist an der ersten Hauptfläche angebracht. Die Wärmesenken sind mit Abständen auf die zweite Hauptfläche gefügt.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung, kann die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung verbessert werden, indem die Wärmesenken mit Abständen auf einer Oberfläche der Basis, die intern die Nut mit eingeschlossenem Kältemittel aufweist, bereitgestellt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung;
    • 2 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
    • 3 ist eine Querschnittsansicht der Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
    • 4 ist eine Querschnittsansicht einer Leistungswandlervorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
    • 5 ist eine Querschnittsansicht der Leistungswandlervorrichtung gemäß Ausführungsform 1;
    • 6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für einen Einbau der Leistungswandlervorrichtung in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
    • 7 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung;
    • 8 ist eine Querschnittsansicht der Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 2;
    • 9 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 2;
    • 10 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung; und
    • 11 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Beispiele der vorliegenden Offenbarung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen sind gleiche oder ähnliche Komponenten durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Ausführungsform 1
  • 1 ist eine Seitenansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung. Eine Kühlvorrichtung 1 ist mit einer Basis 10, die ein plattenförmiges Element ist, und Wärmesenken 20, die an der Basis 10 angebracht sind, versehen. Die Anzahl der Wärmesenken 20 ist frei wählbar. In dem Beispiel von 1 sind die Wärmesenken 20 Lamellen. Die Basis 10 weist eine erste Hauptfläche 11, an der eine elektronische Komponente anzubringen ist, und eine der ersten Hauptfläche 11 zugewandte zweite Hauptfläche 12 auf. Die Wärmesenken 20 sind an der zweiten Hauptfläche 12 angebracht. Die Kühlvorrichtung 1 kühlt die an der ersten Hauptfläche 11 anzubringende elektronische Komponente.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht der Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1. Eine Nut 13, die sich entlang der ersten Hauptfläche 11 und der zweiten Hauptfläche 12 erstreckt, ist in dem Inneren der Basis 10 ausgebildet. Kältemittel 14 ist in den Nuten 13 eingeschlossen. Das Kältemittel 14 befindet sich in einem gasförmig-flüssigen Zweiphasenzustand, in dem sowohl gasförmiges Kältemittel 14 als auch flüssiges Kältemittel 14 existieren. Das Kältemittel ist beispielsweise reines Wasser, Ethanol, Azeton, oder dergleichen.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht der Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 1. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2. In Ausführungsform 1 sind die Nuten 13, die sich jeweils entlang der ersten Hauptfläche 11 und der zweiten Hauptfläche 12 in einer horizontalen Richtung erstrecken, in einer vertikalen Richtung angeordnet. Obwohl die Wärmesenken 20 in dem Beispiel von Ausführungsform 1 Lamellen sind, die sich in der vertikalen Richtung erstrecken, können die Wärmesenken 20 in jeder Richtung angebracht sein. Die Wärmesenken 20 können Lamellen sein, die sich in der horizontalen Richtung erstrecken. Da die Lamellen als Wärmesenken 20, die sich in der gleichen Richtung wie die Nuten 13 erstrecken, dienen, kann die Kühlleistung einer Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden. Des Weiteren kann, durch Ausrichten der Richtung, in der sich die Lamellen erstrecken, mit der Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, der Gegenwind mit den Wärmesenken 20 in Kontakt gebracht werden. Dadurch kann die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden. In 3 ist ein von einer gestichelten Linie umgebener Abschnitt ein Abschnitt, der dem Abschnitt der ersten Hauptfläche 11, an dem die elektronische Komponente, wie nachfolgend beschrieben, angebracht ist, zugewandt ist. Insbesondere ist der von gestrichelten Linien in 3 umgebene Abschnitt jener, wo die Temperatur aufgrund der von der elektronischen Komponente erzeugten Wärme ansteigt. Eine Konvektion des in jeder der Nuten 13 eingeschlossenen Kältemittels 14 bewirkt, dass die Temperatur des Kältemittels 14 in der horizontalen Richtung gleichmäßig ist, wodurch der horizontal gerichtete Temperaturausgleich der nachfolgend beschriebenen elektronischen Komponente, die an der ersten Hauptfläche 11 angebracht ist, erreicht wird.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht einer Leistungswandlervorrichtung gemäß Ausführungsform 1. 5 ist eine Querschnittsansicht der Leistungswandlervorrichtung gemäß Ausführungsform 1. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 4. 6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für einen Einbau der Leistungswandlervorrichtung in einem Fahrzeug gemäß Ausführungsform 1 darstellt. Die Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 ist mit einem Gehäuse 3 und der Kühlvorrichtung 1 versehen. Das Gehäuse 3 enthält eine elektronische Komponente 6. Das Gehäuse 3 weist eine Öffnung 7 auf. Das Gehäuse 3 der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 ist unter einem Boden eines Fahrzeugs 100 anzuordnen. Die Kühlvorrichtung 1 ist an dem Gehäuse 3 angebracht. Die Basis 10 der Kühlvorrichtung 1 deckt die Öffnung 7 ab. Die erste Hauptfläche 11 der Basis 10 ist dem Inneren des Gehäuses 3 zugewandt. Die elektronische Komponente 6 ist an der ersten Hauptfläche 11 angebracht. Da die Basis 10 die Nuten 13 aufweist, ist die Dicke der Basis 10 in der Richtung, in der die erste Hauptfläche 11 und die zweite Hauptfläche 12 einander gegenüberliegen, größer als die Dicke des Gehäuses 3. In dem Beispiel von 4 ist die Kühlvorrichtung 1 mit einer Abdeckung 4 abgedeckt. Die Abdeckung 4 weist Luftkanäle 5 auf. Luft, die aus den Luftkanälen 5 einströmt, strömt, während sie mit den Wärmesenken 20 in Kontakt kommt. Wärme wird von den Wärmesenken 20 an Luft übertragen, wodurch die elektronische Komponente 6 gekühlt wird.
  • Der Prozess der Kühlung der elektronischen Komponente 6 durch die Kühlvorrichtung 1 wird beschrieben. Die von der elektronischen Komponente 6 erzeugte Wärme wird über die erste Hauptfläche 11 der Basis 10 an das Kältemittel 14 übertragen. Die Temperatur des flüssigen Kältemittels 14 steigt durch die von der elektronischen Komponente 6 übertragene Wärme an, und somit geht das Kältemittel 14 in Gasform über. Das verdampfte Kältemittel 14 strömt zu dem Abschnitt mit einer niedrigeren Temperatur innerhalb der Nuten 13. Wärme wird von dem Kältemittel 14 über die zweite Hauptfläche 12 auf die Wärmesenken 20 übertragen, während das Kältemittel 14 zu dem Abschnitt mit einer niedrigeren Temperatur innerhalb der Nuten 13 strömt. Die Temperatur des Kältemittels 14 sinkt nach Übertragen seiner Wärme auf die Wärmesenken 20, so dass das Kältemittel 14 in Flüssigform übergeht. Die Wärmesenken 20, die Wärme aus dem Kältemittel 14 empfangen, übertragen Wärme an die Luft, die strömt, während sie mit den Wärmesenken 20 in Kontakt kommt. Die Wärmeübertragung an die Luft kühlt die Wärmesenken 20. Wie voranstehend beschrieben, wird die von der elektronischen Komponente 6 erzeugte Wärme durch das Kältemittel 14 und die Wärmesenken 20 an die Luft übertragen, wodurch die elektronische Komponente 6 gekühlt wird.
  • Jede Innenfläche der Nuten 13 weist eine Struktur wie beispielsweise einen Docht, eine Nut oder eine Masche, die eine Kapillarwirkung erzeugt, um die Strömung des Kältemittels 14 zu fördern, auf. Das Material der Basis 10 und der Wärmesenken 20 ist beispielsweise Aluminium. Die Wärmesenken 20 werden auf der zweiten Hauptfläche 12 durch zum Beispiel Löten, Rührreibschweißen oder dergleichen verbunden. Die Basis 10 kann erhalten werden, indem man die Nuten 13 in einer Oberfläche eines plattenförmigen Elements biegt und das Kältemittel 14 in die Nuten 13 einfüllt, gefolgt von einem Verbinden eines weiteren plattenförmigen Elements auf dem plattenförmigen Element, um die Nuten 13 abzudichten. Alternativ kann die Basis 10 erhalten werden, indem man die Nuten 13 in eine Seitenfläche eines plattenförmigen Elements mit der ersten Hauptfläche 11 und der zweiten Hauptfläche 12 fräst und das Kältemittel 14 in die Nuten 13 einfüllt und anschließend die Seitenfläche abdichtet.
  • In Ausführungsform 1 wird Wärme von der elektronischen Komponente 6 auf das Kältemittel 14 durch die erste Hauptfläche 11 der Basis 10 übertragen und weiter von dem Kältemittel 14 auf die Wärmesenken 20 durch die zweite Hauptfläche 12 übertragen. Der Wärmewiderstand zwischen der elektronischen Komponente 6 und dem Kältemittel 14 und der Wärmewiderstand zwischen dem Kältemittel 14 und den Wärmesenken 20 sind geringer als im Vergleich zu einem Wärmerohr-Kühler, bei dem ein Rohr auf eine Basisplatte aufgelötet ist. Dementsprechend weist die Kühlvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 1 eine höhere Kühlleistung auf als dieser Wärmerohr-Kühler.
  • Die elektronische Komponente 6 ist eine Leistungswandlervorrichtung, wie beispielsweise ein Wechselrichter. Die elektronische Komponente 6 weist ein elektronisches Element, das beispielsweise aus einem Halbleiter mit breitem Bandabstand, das einen breiteren Bandabstand als Silizium aufweist, besteht, auf, und ein Beispiel des elektronischen Elements ist ein Schaltelement und eine Diode oder dergleichen. Der Halbleiter mit breitem Bandabstand ist beispielsweise Siliziumkarbid, Material auf Galliumnitridbasis, Diamant oder dergleichen. Bei Verwendung des Schaltelements aus dem Halbleiter mit breitem Bandabstand erhöht sich eine Schaltgeschwindigkeit und verursacht dadurch eine Erhöhung einer von der elektronischen Komponente 6 erzeugten Wärmemenge. Die elektronische Komponente 6, die das elektronische Element aus dem Halbleiter mit breitem Bandabstand aufweist, kann durch Bereitstellen der Kühlvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 1 ausreichend gekühlt werden.
  • Wie voranstehend beschrieben, kann gemäß der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Offenbarung die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden, indem die Wärmesenken 20 mit Abständen mit der zweiten Hauptfläche 12 der Basis 10, die die Nuten 13 mit eingeschlossenem Kältemittel 14 integral aufweist, verbunden werden. Des Weiteren kann die Basis 10, die in ihrem Inneren die in der horizontalen Richtung verlaufenden Nuten 13 aufweist, die Temperatur der elektronischen Komponente 6 in der horizontalen Richtung gleichmäßig machen. Mit den Lamellen, die als Wärmesenken 20 dienen und sich in der gleichen Erstreckungsrichtung wie die Nuten 13 erstecken, kann die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden. Die Basis 10 weist in ihrem Inneren die Nuten 13, die sich in der horizontalen Richtung erstrecken, auf. Die Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 gemäß Ausführungsform 1 ist geeignet für ein Kühlverfahren, bei dem eine Temperatur in der horizontalen Richtung variieren kann, wie beispielsweise ein Kühlverfahren unter Verwendung von Gegenwind, der in der horizontalen Richtung strömt.
  • Ausführungsform 2
  • 7 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung. 8 ist eine Querschnittsansicht der Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 2. 8 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C in 7. Im Gegensatz zu Ausführungsform 1, weist die Basis 10 der Kühlvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 2 Nuten 15, die sich jeweils in der vertikalen Richtung erstrecken und in der horizontalen Richtung angeordnet sind, auf. Wie in Ausführungsform 1, sind die Wärmesenken 20 mit der zweiten Hauptfläche 12 verbunden.
  • Wie in Ausführungsform 1, kühlt die Kühlvorrichtung 1 die elektronische Komponente 6. In dem Beispiel von 7 strömt das verdampfte Kältemittel 14 zu dem Abschnitt mit einer niedrigeren Temperatur innerhalb der Nuten 15. Eine Bewegung des Kältemittels 14 in der vertikalen Richtung macht die Temperatur der an der ersten Hauptfläche 11 angebrachten elektronischen Komponente 6 in der vertikalen Richtung gleichmäßig.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 2. Die Kühlvorrichtung 1, die in 9 dargestellt ist, weist einen Bypass 16 auf, der die vertikal gerichteten unteren Enden von mindestens einigen der Nuten 15 unter den Nuten 15 verbindet. Die Verwendung des Bypass 16 verursacht eine Konvektion des Kältemittels 14 in dem Bypass 16, und somit wird die Temperatur des Kältemittels 14 in der horizontalen Richtung ausgeglichen. Damit wird die Temperatur der elektronischen Komponente 6, die an einem Abschnitt der ersten Hauptfläche 11, die dem Bypass 16 zugewandt ist, angebracht ist, in der horizontalen Richtung ausgeglichen.
  • Wie voranstehend beschrieben, kann gemäß der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 der Ausführungsform 2 der vorliegenden Offenbarung die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden, indem die Wärmesenken 20 mit Abständen auf der zweiten Hauptfläche 12 der Basis 10, die intern die Nuten 15 mit eingeschlossenen Kältemittel 14 aufweist, verbunden werden. Des Weiteren ermöglicht das Ausbilden der sich in der vertikalen Richtung erstreckenden Nuten 15 in dem Inneren der Basis 10 einen Temperaturausgleich der elektronischen Komponente 6 in der vertikalen Richtung. Mit Lamellen, die als Wärmesenken 20 dienen und sich in der gleichen Erstreckungsrichtung wie die Nuten 15 erstrecken, kann die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden. Da die Basis 10 in ihrem Inneren die sich in der vertikalen Richtung erstreckenden Nuten 15 aufweist, ist die Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 gemäß Ausführungsform 2 für ein Kühlverfahren geeignet, bei dem Temperaturschwankungen in der vertikalen Richtung auftreten, beispielsweise ein Kühlverfahren unter Verwendung natürlicher Konvektion.
  • Ausführungsform 3
  • 10 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung. Im Gegensatz zu Ausführungsform 1 weist die Basis 10 der Kühlvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 3 Ringnuten 17, die jeweils eine Zentralachse, die sich in der Richtung erstreckt, in der die erste Hauptfläche 11 und die zweite Hauptfläche 12 einander gegenüberliegen, aufweisen, auf. Wie in Ausführungsform 1, sind die Wärmesenken 20 mit der zweiten Hauptfläche 12 verbunden.
  • Wie in Ausführungsform 1, kühlt die Kühlvorrichtung 1 die elektronische Komponente 6. Wie durch die gestrichelte Linie in 10 angezeigt, ist die elektronische Komponente 6 an einem Abschnitt der ersten Hauptfläche 11, die Abschnitten der Nuten 17 zugewandt ist, angebracht, wodurch eine Konvektion des Kältemittels 14 verursacht wird, wie durch die soliden Pfeile in 10 angezeigt. Die Konvektion des Kältemittels 14 verursacht einen Temperaturausgleich der elektronischen Komponente 6, die an der ersten Hauptfläche 11 angebracht ist.
  • Wie voranstehend beschrieben, kann gemäß einer Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 der Ausführungsform 3 der vorliegenden Offenbarung die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden, indem die Wärmesenken 20 mit Abständen auf der zweiten Hauptfläche 12 der Basis 10, die intern die Nuten 17 mit eingeschlossenem Kältemittel 14 aufweist, verbunden werden. Des Weiteren ermöglicht die Basis 10, die die Ringnuten 17 aufweist, den Temperaturausgleich der elektronischen Komponente 6.
  • Ausführungsform 4
  • 11 ist eine Querschnittsansicht einer Kühlvorrichtung gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung. Im Gegensatz zu Ausführungsform 1 weist die Basis 10 der Kühlvorrichtung 1 gemäß Ausführungsform 4 eine Nut 18 mit mindestens einer Abzweigung auf.
  • Wie durch eine gestrichelte Linie in 11 angezeigt, ist die elektronische Komponente 6 an einem Abschnitt der ersten Hauptfläche 11, die einem Abschnitt der Nut 18 zugewandt ist, angebracht, wodurch eine Konvektion des Kältemittels 14 in der Nut 18 mit mindestens einer Abzweigung verursacht wird. Die Konvektion des Kältemittels 14 ermöglicht einen Temperaturausgleich der elektronischen Komponente 6. Die Nut 18 mit der Abzweigung kann Wärme auf die gesamten Wärmesenken 20 übertragen. Dadurch kann die Kühlleistung einer Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden.
  • Wie voranstehend beschrieben, kann gemäß der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 gemäß Ausführungsform 4 der vorliegenden Offenbarung die Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessert werden, indem die Wärmesenken 20 mit Abständen auf der zweiten Hauptfläche 12 der Basis 10, die intern die Nuten 18 mit dem eingeschlossenen Kältemittel 14 aufweist, verbunden werden. Die Basis 10, die die Nut 18 mit mindestens einer Abzweigung aufweist, ermöglicht den Temperaturausgleich der elektronischen Komponente 6. Des Weiteren kann die Wärmeübertragung auf die gesamten Wärmesenken 20 eine Kühlleistung der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 verbessern.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die voranstehend genannten Ausführungsformen beschränkt, und jede Ausführungsform kann kombiniert werden. Die Form der Wärmesenken 20 ist nicht auf Lamellen beschränkt und kann jede beliebige Form wie zum Beispiel eine Pinholder- oder Akkordionform sein. Die Kühlvorrichtung 1 kann in jeder Richtung ausgerichtet sein, wenn sie an der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 angebracht ist. So kann beispielsweise die Kühlvorrichtung 1, die die erste Hauptfläche 11 und die zweite Hauptfläche 12 gegenüberliegend vertikal zu einander aufweist, an der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 angebracht werden, während sie eine vertikal an einer oberen Fläche der Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung 2 ausgebildete Öffnung 7 abdeckt. In dem voranstehenden Beispiel deckt die Basis 10 die Öffnung 7 von außerhalb des Gehäuses 3 ab. Alternativ kann die Basis 10 in dem Gehäuse 3, der die Öffnung 7 von dem Inneren des Gehäuses 3 aus abdeckt, angeordnet sein, wobei die Wärmesenken 20 außerhalb des Gehäuses 3 aus der Öffnung 7 herausragen.
  • Im Vorstehenden werden einige exemplarische Ausführungsformen zur Erläuterung beschrieben. Obwohl die vorstehende Diskussion spezifische Ausführungsformen vorgestellt hat, werden Fachmänner erkennen, dass Änderungen in Form und Detail möglich sind, ohne von dem breiteren Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sind die Spezifikation und Zeichnungen eher im illustrativen als im restriktiven Sinne zu betrachten. Diese detaillierte Beschreibung ist daher nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen, und der Umfang der Erfindung wird nur durch die darin enthaltenen Ansprüche so wie die gesamte Bandbreite der Äquivalente, auf die diese Ansprüche entfallen, definiert.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kühlvorrichtung
    2
    Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung
    3
    Gehäuse
    4
    Abdeckung
    5
    Luftkanal
    6
    Elektronische Komponente
    7
    Öffnung
    10
    Basis
    11
    erste Hauptfläche
    12
    Zweite Hauptfläche
    13, 15, 17, 18
    Nut
    14
    Kältemittel
    16
    Bypass
    20
    Wärmesenke
    100
    Fahrzeug
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4491209 [0002]
    • JP 5560182 [0002]

Claims (12)

  1. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung, aufweisend: ein Gehäuse, das dazu ausgebildet ist, eine elektronische Komponente darin aufzunehmen und an einem Fahrzeug fixiert zu sein, und eine Öffnung aufweist; eine Basis, die ein plattenförmiges Element ist, (i) das eine erste Hauptfläche, an der eine elektronische Komponente angebracht ist, und eine zweite Hauptfläche aufweist, wobei die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche einander gegenüberliegen, (ii) das eine Nut darin aufweist, wobei sich die Nut mit eingeschlossenem Kältemittel entlang der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche erstreckt, (iii) das die Öffnung durch die erste Hauptfläche, die einem Inneren des Gehäuses zugewandt ist, abdeckt, und (iv) das an dem Gehäuse angebracht ist; und Wärmesenken, die mit Abständen auf die zweite Hauptfläche gefügt sind.
  2. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Material der Basis und der Wärmesenken Aluminium ist.
  3. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Wärmesenken auf der zweiten Hauptfläche angelötet sind.
  4. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche in einer horizontalen Richtung einander gegenüberliegen, die Nut eine Mehrzahl von Nuten, die sich jeweils in der horizontalen Richtung erstrecken, ist, und die Nuten in einer vertikalen Richtung angeordnet sind.
  5. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Wärmesenken Lamellen, die sich in der horizontalen Richtung erstrecken, sind.
  6. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 5, wobei sich die Lamellen in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstrecken.
  7. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche in einer horizontalen Richtung einander gegenüberliegen, die Nut eine Vielzahl von Nuten, die sich jeweils in einer vertikalen Richtung erstrecken, ist, und die Nuten in der horizontalen Richtung angeordnet sind.
  8. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Wärmesenken Lamellen, die sich in der vertikalen Richtung erstrecken, sind.
  9. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Basis intern einen Bypass, der vertikal gerichtete untere Enden von mindestens einigen der Nuten miteinander verbindet, aufweist.
  10. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Nut eine ringförmige Form mit einer Zentralachse, die sich in einer Richtung, in der die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche einander gegenüberliegen, erstreckt, aufweist.
  11. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Nut mindestens eine Abzweigung aufweist.
  12. Fahrzeug-Leistungswandlervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die elektronische Komponente ein elektronisches Element aus einem Halbleiter mit breitem Bandabstand unter Verwendung von Siliziumkarbid, einem Material auf Galliumnitridbasis, oder Diamant, aufweist.
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