WO2018077319A1 - Temperier-einrichtung für einen spannungskonverter - Google Patents

Temperier-einrichtung für einen spannungskonverter Download PDF

Info

Publication number
WO2018077319A1
WO2018077319A1 PCT/DE2017/000338 DE2017000338W WO2018077319A1 WO 2018077319 A1 WO2018077319 A1 WO 2018077319A1 DE 2017000338 W DE2017000338 W DE 2017000338W WO 2018077319 A1 WO2018077319 A1 WO 2018077319A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
heat exchange
converter
voltage converter
tempering
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.)
Ceased
Application number
PCT/DE2017/000338
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Benjamin SCHRAFF
Manuel Weber
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.)
Gentherm GmbH
Original Assignee
Gentherm GmbH
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 Gentherm GmbH filed Critical Gentherm GmbH
Publication of WO2018077319A1 publication Critical patent/WO2018077319A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W40/00—Arrangements for thermal protection or thermal control
    • H10W40/20—Arrangements for cooling
    • H10W40/28—Arrangements for cooling comprising Peltier coolers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20909—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components
    • H05K7/20918—Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components the components being isolated from air flow, e.g. hollow heat sinks, wind tunnels or funnels
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/13—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the heat-exchanging means at the junction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025—Removal of heat
    • F25B2321/0251—Removal of heat by a gas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/025—Constructional details relating to cooling

Definitions

  • the invention relates to a temperature control device for a voltage converter, in particular for a DC-DC converter, with a heat exchange device, and one or more thermoelectric devices, wherein in each case a first side of the one or more thermoelectric devices is heat-transmitting connected to the heat exchange device.
  • the invention relates to a voltage converter, in particular a DC-DC converter, with a tempering device and one or more ceramic and / or semiconductor components.
  • the invention relates to a vehicle, in particular an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the voltage conversion usually occurs using an electronic switch and at least one energy store.
  • an energy storage come in particular on inductance-based energy storage, such as coils or transformer transformers, and capacity-based energy storage, such as capacitors or charge pumps, into consideration. These components are often based on ceramic or semiconductor components, which are housed accordingly and contacted on boards.
  • the function is regularly distributed over a multiplicity of identical circuits.
  • Such a circuit distribution is also referred to as a multi-phase arrangement.
  • the power of voltage converters depends crucially on the temperature of the voltage converter. It is therefore desirable to temper the heat-generating components such that their temperature is within an optimum operating range. This often requires a strong cooling of these components.
  • the waste heat generating elements of voltage converters such as film capacitors, coils and
  • the object underlying the invention is therefore to improve the temperature of components of a voltage converter, in particular a DC-DC converter.
  • thermoelectric devices are adapted to each heat-transmitting connected at a second side with a ceramic or a semiconductor component of the voltage converter and disposed within a converter housing ,
  • the invention makes use of the finding that the arrangement of the one or more thermoelectric devices within the converter housing no longer serves as a layer of insulation between the one or more thermoelectric devices and the ceramic and / or semiconductor components of the converter housingppskonverters acts, which is to be overcome in a heat exchange between the one or more thermoelectric devices and the tempering ceramic and / or semiconductor components.
  • the arrangement according to the invention of the one or more thermoelectric devices consequently improves the heat flow between the one or more thermoelectric devices and the ceramic and / or semiconductor components to be tempered, since the usual packaging of the ceramic and / or semiconductor components in FIG corresponding housing deleted.
  • the one or more thermoelectric devices are formed as a Peltier element and have a cold side and a warm side.
  • the first side of the one or more thermoelectric devices corresponds to the hot side and the second side of the one or more thermoelectric devices of the cold side.
  • the heat flow is improved because between the cold side of the one or more Peltier Elements and the ceramic and / or semiconductor components no longer acts as a base plate of the converter housing as insulation.
  • the converter housing can also be referred to as a converter housing.
  • the temperature control device is adapted for use with a DC-DC converter, it is preferred that the DC-DC converter is designed to convert a voltage from 12 volts to 48 volts and / or vice versa.
  • a DC-DC converter may also be referred to as a DC-DC converter or a DC-DC converter, wherein a DC-DC converter is an electrical circuit which converts a first DC voltage supplied into a second, recovered DC voltage with higher, lower or reverse voltage level.
  • the tempering of the ceramic and / or the semiconductor components may include the cooling and / or the heating of the ceramic and / or the semiconductor components.
  • the one or the plurality of thermoelectric devices is configured to be soldered directly to a ceramic or a semiconductor component of the voltage converter on the second side in each case.
  • the heat transferring connection between the one or more thermoelectric devices and the respective ceramic and / or semiconductor component is thus a solder connection.
  • the direct soldering significantly improves the heat conduction between the one or more thermoelectric devices and the respective ceramic and / or semiconductor component, as a result of which the energy required for tempering the ceramic and / or semiconductor components is further reduced.
  • the one or more thermoelectric devices are each connected at the second side to a first side of a heat distribution device, in particular soldered, wherein the heat distribution device is adapted to a second side with a plurality of ceramic and / or semiconductor components of the voltage converter connected heat-transmitting, in particular soldered, and to be arranged within the converter housing.
  • the heat distribution device thus serves as an intermediate between the one or more thermoelectric devices and the tempering ceramic and / or semiconductor components.
  • the heat distribution device can be formed, for example, from a heat-conducting metal or a heat-conductive metal alloy, such as aluminum or an aluminum alloy.
  • the tempering device according to the invention is advantageously further developed in that the heat exchange device is adapted to heat transfer connected to the converter housing, in particular soldered, and to be arranged outside the converter housing.
  • the heat exchange device may be formed as an integral part of the converter housing.
  • the one or more thermoelectric devices are disposed within the converter housing, heat transfer beyond the converter housing is necessary in order for the one or more thermoelectric devices to permanently provide sufficient tempering performance.
  • This heat exchange can be implemented particularly effectively in that the heat exchange device is heat-transfer-connected to the converter housing or is formed as an integral part of the converter housing.
  • the heat exchange device is located outside the converter housing, the charging of the heat exchange device with a heat exchange fluid can be implemented particularly easily and effectively.
  • the heat exchange device has heat exchange fins and / or heat exchange fins, which are adapted to exchange heat with a heat exchange fluid.
  • the heat exchange fins and / or heat exchange fins are also an integral part of Converter housing.
  • the converter housing can also be profiled in this case. Heat exchange fins and heat exchange fins lead to a significant increase in the surface, which flows through a heat exchange fluid and / or can be flowed. The heat exchange of the heat exchange device with a heat exchange fluid can thus be increased considerably.
  • the tempering device according to the invention is also advantageously further developed in that the heat exchange ribs and / or heat exchange fins are arranged in a liquid chamber, which is designed to receive a liquid heat exchange fluid.
  • a liquid temperature control such as a liquid cooling.
  • the external fluid chamber does not present the risk of the converter electronics coming into contact with the liquid heat exchange fluid, effectively preventing damage and / or corrosion of the converter electronics.
  • the heat exchange device comprises a flow generator, which is configured to flow the heat exchange fluid in such a way that the heat exchange fluid flows against the heat exchange fins, the heat exchange fins and / or the one or more thermoelectric devices and / or flows through.
  • the heat exchange fluid is formed in gaseous form, for example as air
  • the flow generator can be designed as a ventilator or fan.
  • the heat exchange fluid is liquid, for example as water or as a special tempering liquid, the flow generator can be designed as a pump.
  • thermoelectric device in the vicinity of the flow generator is arranged and adapted to heat with the Exchange heat exchange fluid.
  • the converter housing may have a common interior for the converter electronics and the heat exchange device, so that the converter electronics, the flow generator and the at least one arranged in the vicinity of the flow generator thermoelectric device are arranged in the common interior.
  • the converter housing may have a plurality of separate interior sections, wherein the converter electronics are arranged in a first interior section and the heat exchange device at least partially in a second interior section, so that the converter electronics in another interior portion of the converter housing as the flow generator and the at least one arranged in the vicinity of the flow generator Thermoelectric device is arranged.
  • the heat exchange device comprises a tempering and a réelleabrioskanal
  • the tempering is preferably heat transfer connected to the second side of the one or more thermoelectric devices and / or the heat distribution device and / or the saukeal preferably with heat transfer the first side of the one or more thermoelectric devices is connected. Due to the fact that the temperature control channel is heat-transfer-connected to the second side of the one or more thermoelectric devices, this can be the tempering channel flowing through heat exchange fluid are tempered by the one or more thermoelectric devices. The tempered heat exchange fluid can then be transported to the heat distribution device, which in turn is adapted to temper the ceramic and / or semiconductor components.
  • the tempered heat exchange fluid may be transported directly to the ceramic and / or semiconductor components to cause direct heat exchange between the heat exchange fluid and the ceramic and / or semiconductor devices.
  • a fluid guide such as an air baffle, arranged, which prevents or reduces the transport of the ceramic and / or semiconductor components supplied heat exchange fluid in housing areas that do not require temperature control.
  • an insulation is arranged between the tempering channel and the heat removal channel, which prevents or inhibits the heat exchange between the tempering channel and the heat removal channel.
  • the heat exchange fluid flowing in the temperature control channel and the exhaust air flowing in the heat removal channel have a temperature difference. In order for this temperature difference can be maintained, a heat exchange between the heat exchange fluid and the exhaust air is to be avoided as possible.
  • the insulation layer provides for prevention or inhibition of such heat exchange.
  • the object underlying the invention is further achieved by a voltage converter of the type mentioned above, wherein the temperature control device is designed according to one of the embodiments described above and the one or more thermoelectric devices each on the second side with a ceramic or a semiconductor Component of the voltage converter connected to heat transfer and are arranged within the converter housing.
  • the one or more ceramic and / or semiconductor components are each soldered directly to the second side of a thermoelectric device.
  • the heat transferring connection between the one or more thermoelectric devices and the respective ceramic and / or semiconductor component is thus a solder connection.
  • the direct soldering significantly improves the heat conduction between the one or more thermoelectric devices and the respective ceramic and / or semiconductor component, as a result of which the energy required for tempering the ceramic and / or semiconductor components is further reduced.
  • the one or more ceramic and / or semiconductor components are each connected to the second side of the heat distribution device of the tempering device in a heat-transmitting manner, in particular soldered.
  • the heat distribution device thus serves as an intermediate element between the one or more thermoelectric devices and the ceramic and / or semiconductor components to be tempered.
  • a heat distribution takes place, so that even with only local tempering several or all thermoelectric devices for temperature control can be used.
  • a plurality of ceramic and / or semiconductor components have a different Temperier collar, is reduced by the intermediate heat distribution device of the necessary energy requirements and increased the maximum local temperature control.
  • the heat exchange device of the temperature control device is heat-transmitting connected to the converter housing, in particular soldered, and arranged outside or inside the converter housing. If the heat exchange device is arranged outside the converter housing or on the outside of the converter housing, a liquid temperature control, such as a liquid cooling, can be implemented in a particularly simple manner since there is no risk that the converter electronics will come into contact with the liquid heat exchange fluid, thus damaging it and / or corrosion of the Converter electronics is effectively prevented.
  • the heat exchange device is disposed within the converter housing, the heat exchange between the heat exchange device and the one or more ceramic and / or semiconductor components is particularly effective since the walling of the converter housing is eliminated as heat insulation to be overcome.
  • the heat exchange device is designed as an outer and partially or completely as an integral part of the converter housing. If the heat exchange device is designed as an outer and partially or completely as an integral part of the converter housing, the application of a heat exchange fluid to the heat exchanger device can be implemented in a particularly simple and effective manner. Furthermore, there is no increased risk of damage in an external heat exchange device when a liquid is used as a heat exchange fluid, since the heat exchange fluid is separated by the external heat exchange device of the internal converter electronics, so that, for example, there is no increased tendency to corrosion despite the use of a liquid heat exchange fluid.
  • a voltage converter according to the invention is preferred in which the first side of the one or more thermoelectric devices of the temperature control device is in contact with the wall of the converter housing. Due to the direct contact with the wall, on the one hand, the heat exchange is conveyed to a heat exchange device, which is also in contact with the wall, and on the other hand, the space within the converter housing is effectively utilized, so that space-saving voltage converters can be realized.
  • the converter housing is partially or completely formed from a heat-conducting metal or a heat-conducting metal alloy.
  • the converter housing is partially or completely formed of aluminum, an aluminum alloy or another alloy, which has a suitably high thermal conductivity.
  • an inventive voltage converter is advantageous, which pursues a hybrid approach, wherein only individual ceramic and / or semiconductor components are heat transfer connected to one or more thermoelectric devices and individual ceramic and / or semiconductor components via a parallel tempering F ad, such about a ventilation, to be tempered. In particular, this can lead to a considerable increase in energy efficiency without simultaneous power losses if individual ceramic and / or semiconductor components are less temperature-sensitive than others, and thus result in different temperature control requirements.
  • the object underlying the invention is further achieved by a vehicle of the type mentioned, wherein the vehicle comprises a temperature control device according to one of the embodiments described above or a voltage converter according to one of the embodiments described above.
  • the vehicle comprises a temperature control device according to one of the embodiments described above or a voltage converter according to one of the embodiments described above.
  • the voltage converter of the vehicle is a DC-to-DC converter which converts the voltage of a 12 volt alternator to 48 volts of a vehicle battery and / or converts the voltage of a 48 volt vehicle battery to 12 volts of standard loads.
  • the voltage converter can be used in a power source, in particular a vehicle battery, wherein the voltage converter is configured to provide a plurality of electrical potentials and voltage values.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows an embodiment of the invention
  • Fig. 4 shows an embodiment of the invention
  • Fig. 5 shows an embodiment of the invention
  • Fig. 6 parts of a vehicle electronics of a vehicle according to the invention in a schematic representation.
  • Fig. 1 shows a voltage converter 100, which is designed as a DC-DC converter.
  • the voltage converter 100 has a tempering device 10 and a plurality of ceramic and / or semiconductor components 106a-106h.
  • the tempering device 10 comprises a heat exchange device 12 and a plurality of thermoelectric devices 14a-14h formed as Peltier elements, wherein a first side of the thermoelectric devices 14a-14h heat transfer with the heat exchange device 12 and a second side of the thermoelectric devices 14a-14h heat transfer is connected to a ceramic or a semiconductor component 106a-106h of the voltage converter 100. All thermoelectric devices 14a-14h are disposed within a converter housing 102.
  • thermoelectric devices 14a-14h of the temperature control device 10 are in contact with the inner wall of the converter housing 102 and the outer wall of the converter housing 102 is in contact with the heat exchanger device 12, the heat exchanger device 12 is heat-transferring with the first Side of the thermoelectric devices 14a-14h connected.
  • the heat exchanger 12 has heat exchange fins 18 which are adapted to heat with a heat exchange fluid 22 exchange. Characterized in that the heat exchange fins 18 are part of the converter housing 102, the heat exchange device 12 is formed as an external and partially integral part of the converter housing 102.
  • the converter housing 102 is formed entirely of a heat conductive metal, namely, an aluminum alloy.
  • the ceramic and / or semiconductor devices 106a-106h are soldered directly to the second sides of the thermoelectric devices 14a-14h.
  • the component 106a is part of an input intermediate circuit.
  • the component 106h is part of an output intermediate circuit.
  • the components 106b-106e are unhindered semiconductor devices of an electronic package 104.
  • the components 106f, 106g are components of power chokes.
  • the heat exchange device 12 comprises a fan-shaped flow generator 26, which is adapted to make a formed as air heat exchange fluid 22 in flow such that the heat exchange fluid 22, the heat exchange fins 18 flows against and flows through.
  • a computing unit 108 and a gate driver 1 10 are also arranged.
  • the voltage converter 100 shown in FIG. 2 essentially corresponds to the voltage converter 100 shown in FIG. 1, but a heat distribution device 16 is arranged between the thermoelectric devices 14a-14h and the ceramic and / or semiconductor components 106a-106h.
  • a first side of the heat distribution device 16 is heat-transmittingly connected to the second sides of the thermoelectric devices 14a-14h via solder joints.
  • a second side of the heat distribution device 16 is connected in a heat-transmitting manner to the ceramic and / or semiconductor components 106a-106h via solder joints.
  • the heat distribution device 16 improves the heat distribution. Due to the improved heat distribution, even if only a local temperature demand is required, a plurality or all of the thermoelectric devices 14a-14a can be used. 14h are used for temperature control of the ceramic and / or semiconductor components 106a-106h, which have an increased temperature requirement. Furthermore, the necessary energy requirement is reduced by the interposed heat distribution device 16 and the maximum local tempering capacity is increased.
  • the voltage converter 100 shown in FIG. 3 substantially corresponds to the voltage converter 100 shown in FIG. 2, but the heat exchange device 12 has heat exchange fins 20 instead of heat exchange fins 18.
  • the heat exchange fins 20 are arranged in a liquid chamber 24, which is designed to receive a liquid heat exchange fluid 22. Furthermore, it lacks a flow generator.
  • the liquid chamber 24 of the heat exchanger 12 may be integrated into a liquid circuit in which the liquid heat exchange fluid 22 is circulated so that heat exchange takes place between the heat exchange fins 20 and the liquid heat exchange fluid 22.
  • FIG 4 shows a voltage converter 100 whose tempering device 10 has an alternative heat exchange device 12.
  • thermoelectric device 14 is disposed in the vicinity of the flow generator 26 and configured to exchange heat with the heat exchange fluid 22.
  • the flow generator 26 is designed as a fan, wherein the heat exchange fluid 22 is formed as air. Due to the temperature of the heat exchange fluid 22 at the same heat exchange takes place with a discharged air 34.
  • the heat exchange device 12 comprises a tempering channel 28 and a heat removal channel 30.
  • the tempering channel 28 is connected directly to the second side of the thermoelectric device 14 and via the heat exchange fins 20, which are integral parts of the converter housing 102a, 102b are formed, heat transfer connected to the heat distribution device 16.
  • the heat removal channel 30 is connected directly to the first side of the thermoelectric devices 14 in a heat-transmitting manner. Between the tempering channel 28 and the heat removal channel 30, an insulation 32 is arranged, which the Heat exchange between the temperature control channel 28 and the sauceabloomal 30 inhibits.
  • the converter housing 102a, 102b has two separate interior sections, the converter electronics being surrounded in sections by a first housing section 102a and the heat exchanger device 12 by a second housing section 102b.
  • the converter electronics is surrounded by another housing portion of the converter housing 102a, 102b as the flow generator 26 and the arranged in the vicinity of the flow generator 26 thermoelectric device 14.
  • the housing section 102b has a fluid inlet and a fluid outlet, so that the flow generator 26 can suck in air from the environment and blow it back into the environment after the heat exchange has taken place.
  • the voltage converter 100 shown in FIG. 5 substantially corresponds to the voltage converter 100 shown in FIG. 4, but it lacks heat exchange fins and a heat distribution device.
  • converter electronics and the heat exchange device 12 are arranged in a common interior of the converter housing 102.
  • the heat exchange fluid 22 produced by the flow generator 26 and tempered by the thermoelectric device 14 is transported directly toward the ceramic and / or semiconductor components 106a-106h to bypass the ceramic and / or semiconductor components 106a-106h.
  • a fluid guide device 12 designed as an air guide plate, which reduces the transport of the heat exchange fluid 22 supplied to the ceramic and / or semiconductor components 106a-106g into housing regions which require no temperature control.
  • the heat exchange fluid together with the exhaust air 34 is blown through a fluid outlet into the environment.
  • Fig. 6 shows parts of the vehicle electronics 200 of an electric vehicle.
  • the vehicle electronics 200 includes a voltage converter 100 which measures the voltage of a 12 volt battery 202 to the voltage of a 48 volt battery 204 converted.
  • 12 volt battery 202 12 volt consumers 206 are connected.
  • 48 volt battery 204 48 volt consumers 208 are connected.
  • the 48 volt battery 204 is connected to an electric motor 220 via an inverter 216 and an integrated starter generator 218.
  • the voltage converter 100 is also connected to a fluid temperature control 210, a communication bus 212 for the direct retrieval of data, a vehicle port 214 and a controller 222.
  • the vehicle port 214 may be, for example, a clamp that is switched via the ignition. When the ignition is activated, for example, 12 volts are applied to the vehicle connection 214, with no voltage applied to the vehicle connection 214 when the ignition is deactivated. Alternatively, 12 volts may permanently be applied to the vehicle connection 214. Alternatively, the vehicle port 214 may be a clamp that is switched over the battery state.
  • the controller 222 is configured to control the voltage converter 100.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Temperier-Einrichtung (10) für einen Spannungskonverter (100), insbesondere für einen Gleichspannungswandler, mit einer Wärmeaustauscheinrichtung (12) und einer oder mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h), wobei jeweils eine erste Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) wärmeübertragend mit der Wärmeaustauscheinrichtung (12) verbunden ist und die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) dazu eingerichtet sind, jeweils an einer zweiten Seite mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil (106a-106h) des Spannungskonverters (100) wärmeübertragend verbunden und innerhalb eines Konvertergehäuses (102, 102a, 102b) angeordnet zu werden.

Description

Temperier-Einrichtung für einen Spannungskonverter
Die Erfindung betrifft eine Temperier-Einrichtung für einen Spannungskonverter, insbesondere für einen Gleichspannungswandler, mit einer Wärmeaustauscheinrichtung, und einer oder mehreren thermoelektrischen Einrichtungen, wobei jeweils eine erste Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen wärmeübertragend mit der Wärmeaustauscheinrichtung verbunden ist.
Ferner betrifft die Erfindung einen Spannungskonverter, insbesondere einen Gleichspannungswandler, mit einer Temperier-Einrichtung und einem oder mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug.
Bei Spannungskonvertern erfolgt die Spannungsumwandlung üblicherweise unter Verwendung eines elektronischen Schalters und mindestens eines Energiespeichers. Als Energiespeicher kommen dabei insbesondere auf Induktivität basierende Energiespeicher, wie Spulen oder Wandler- Transformatoren, und auf Kapazität basierende Energiespeicher, wie Kondensatoren oder Ladungspumpen, in Betracht. Diese Komponenten basieren häufig auf keramischen oder Halbleiter-Bauteilen, welche entsprechend gehaust und kontaktiert auf Platinen verbaut werden.
Um eine Überlastung und Erwärmung solcher Funktionskomponenten zu vermeiden, wird regelmäßig die Funktion auf eine Vielzahl artgleicher Schaltungen verteilt. Eine solche Schaltungsverteilung wird auch als Multiphasenanordnung bezeichnet.
Die Leistung von Spannungskonvertern hängt entscheidend von der Temperatur der Spannungskonverter ab. Es ist deshalb wünschenswert, die wärmeentwickelnden Bauteile derart zu temperieren, dass deren Temperatur in einem optimalen Betriebsbereich liegt. Dies erfordert häufig eine starke Kühlung dieser Bauteile. Insoweit ist es bekannt, die Abwärme erzeugenden Elemente von Spannungskonvertern, wie etwa Folienkondensatoren, Spulen und
|Bestätigungskopie| Leistungshalbleiter, mit Wasser, Ventilatoren oder thermoelektrischen Einrichtungen, wie Peltier-Elementen, zu kühlen. Die bekannten Maßnahmen wirken aber nur begrenzt und sind für eine Vielzahl von Anwendungsfällen nicht ausreichend.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, die Temperierung von Bauteilen eines Spannungskonverters, insbesondere eines Gleichspannungswandlers, zu verbessern.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Temperier-Einrichtung der eingangs genannten Art, wobei die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen dazu eingerichtet sind, jeweils an einer zweiten Seite mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil des Spannungskonverters wärmeübertragend verbunden und innerhalb eines Konvertergehäuses angeordnet zu werden.
Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch die Anordnung der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen innerhalb des Konvertergehäuses die Bewandung des Konvertergehäuses nicht länger als Isolationsschicht zwischen der einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und den zu temperieren keramischen und/oder Halbleiter- Bauteilen des Spannungskonverters wirkt, welche bei einem Wärmeaustausch zwischen dem einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und den zu temperieren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen zu überwinden ist. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen wird folglich der Wärmefluss zwischen dem einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und den zu temperieren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen verbessert, da das sonst übliche Verpacken der keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile in entsprechende Gehäuse entfällt. Vorzugsweise ist die eine oder sind die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen als Peltier-Element ausgebildet und weisen eine Kaltseite und eine Warmseite auf. Vorzugsweise entspricht dabei die erste Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen der Warmseite und die zweite Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen der Kaltseite. Insbesondere wird in diesem Fall der Wärmefluss verbessert, weil zwischen der Kaltseite des einen oder der mehreren Peltier- Elemente und den keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen nicht länger eine Grundplatte des Konvertergehäuses als Isolation wirkt. Das Konvertergehäuse kann auch als Wandlergehäuse bezeichnet werden. Wenn die Temperier- Einrichtung für die Verwendung mit einem Gleichspannungswandler eingerichtet ist, ist es bevorzugt, dass der Gleichspannungswandler zur Wandlung einer Spannung von 12 Volt auf 48 Volt und/oder umgekehrt ausgelegt ist. Ein Gleichspannungswandler kann auch als DC-DC-Wandler oder als Gleichstromsteller bezeichnet werden, wobei ein Gleichspannungswandler eine elektrische Schaltung ist, welche eine erste zugeführte Gleichspannung in eine zweite, gewonnene Gleichspannung mit höherem, niedrigerem oder umgekehrten Spannungsniveau umwandelt. Das Temperieren der keramischen und/oder der Halbleiter-Bauteile kann das Kühlen und/oder das Erwärmen der keramischen und/oder der Halbleiter-Bauteile umfassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperier- Einrichtung ist die eine oder sind die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen dazu eingerichtet, jeweils an der zweiten Seite direkt mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil des Spannungskonverters verlötet zu werden. Die wärmeübertragende Verbindung zwischen der einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und dem jeweiligen keramischen und/oder Halbleiter-Bauteil ist somit eine Lötverbindung. Durch das direkte Verlöten wird die Wärmeleitung zwischen der einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und dem jeweiligen keramischen und/oder Halbleiter-Bauteil erheblich verbessert, wodurch der Energieaufwand zur Temperierung der keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile weiter gesenkt wird.
In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperier- Einrichtung ist die eine oder sind die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen jeweils an der zweiten Seite mit einer ersten Seite einer Wärmeverteilungseinrichtung wärmeübertragend verbunden, insbesondere verlötet, wobei die Wärmeverteilungseinrichtung dazu eingerichtet ist, an einer zweiten Seite mit mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen des Spannungskonverters wärmeübertragend verbunden, insbesondere verlötet, und innerhalb des Konvertergehäuses angeordnet zu werden. Die Wärmeverteilungseinrichtung dient somit als Zwischenglied zwischen dem einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und den zu temperierenden keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen. Durch die Wärmeverteilungseinrichtung findet eine Wärmeverteilung statt, sodass auch bei lediglich lokalem Temperierbedarf mehrere oder sämtliche thermoelektrischen Einrichtungen zur Temperierung eingesetzt werden können. Insbesondere wenn mehrere keramische und/oder Halbleiter-Bauteile einen unterschiedlichen Temperierbedarf aufweisen, wird durch die zwischengeschaltete Wärmeverteilungseinrichtung der notwendige Energiebedarf verringert und die maximale lokale Temperierleistung gesteigert. Die Wärmeverteilungseinrichtung kann beispielsweise aus einem wärmeleitenden Metall oder einer wärmeleitenden Metalllegierung, wie etwa Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Temperier-Einrichtung wird dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Wärmeaustauscheinrichtung dazu eingerichtet ist, mit dem Konvertergehäuse wärmeübertragend verbunden, insbesondere verlötet, und außerhalb des Konvertergehäuses angeordnet zu werden. Alternativ kann die Wärmeaustauscheinrichtung als integraler Bestandteil des Konvertergehäuses ausgebildet sein. Wenn die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen innerhalb des Konvertergehäuses angeordnet sind, ist ein Wärmeaustauch über das Konvertergehäuse hinaus notwendig, damit die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen dauerhaft eine ausreichende Temperierleistung erbringen können. Dieser Wärmeaustausch ist besonders effektiv umsetzbar, indem die Wärmeaustauscheinrichtung mit dem Konvertergehäuse wärmeübertragend verbunden ist oder als integraler Bestandteil des Konvertergehäuses ausgebildet ist. Wenn die Wärmeaustauscheinrichtung außerhalb des Konvertergehäuses angeordnet ist, kann die Beaufschlagung der Wärmeaustauscheinrichtung mit einem Wärmeaustauschfluid besonders einfach und effektiv umgesetzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperier- Einrichtung weist die Wärmeaustauscheinrichtung Wärmeaustauschrippen und/oder Wärmeaustauschlamellen auf, welche dazu eingerichtet sind, Wärme mit einem Wärmeaustauschfluid auszutauschen. Wenn die Wärmeaustauscheinrichtung als integraler Bestandteil des Konvertergehäuses ausgebildet ist, sind die Wärmeaustauschrippen und/oder Wärmeaustauschlamellen ebenfalls integraler Bestandteil des Konvertergehäuses. Alternativ kann das Konvertergehäuse in diesem Fall auch profiliert ausgebildet sein. Wärmeaustauschrippen und Wärmeaustauschlamellen führen zu einer erheblichen Steigerung der Oberfläche, welche von einem Wärmeaustauschfluid durchströmt und/oder angeströmt werden kann. Der Wärmeaustausch der Wärmeaustauscheinrichtung mit einem Wärmeaustauschfluid kann somit also erheblich gesteigert werden.
Die erfindungsgemäße Temperier-Einrichtung wird außerdem dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Wärmeaustauschrippen und/oder Wärmeaustauschlamellen in einer Flüssigkeitskammer angeordnet sind, welche zur Aufnahme eines flüssigen Wärmeaustauschfluids ausgebildet ist. Insbesondere, wenn die Wärmeaustauschrippen und/oder Wärmeaustauschlamellen außerhalb des Konvertergehäuses oder an der Außenseite des Konvertergehäuses angeordnet sind, kann durch die außenliegende Flüssigkeitskammer auf besonders einfache Weise eine Flüssigkeitstemperierung, wie etwa eine Flüssigkeitskühlung umgesetzt werden. Durch die außenliegende Flüssigkeitskammer besteht nicht das Risiko, dass die Konverterelektronik mit dem flüssigen Wärmeaustauschfluid in Kontakt kommt, sodass einer Beschädigung und/oder einer Korrosion der Konverterelektronik effektiv vorgebeugt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Temperier- Einrichtung umfasst die Wärmeaustauscheinrichtung einen Strömungserzeuger, welcher dazu eingerichtet ist, das Wärmeaustauschfluid derart in Strömung zu versetzen, dass das Wärmeaustauschfluid die Wärmeaustauschrippen, die Wärmeaustauschlamellen und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen anströmt und/oder durchströmt. Wenn das Wärmeaustauschfluid gasförmig, beispielsweise als Luft, ausgebildet ist, kann der Strömungserzeuger als Ventilator oder Lüfter ausgebildet sein. Wenn das Wärmeaustauschfluid flüssig, beispielsweise als Wasser oder als spezielle Temperierflüssigkeit, ausgebildet ist, kann der Strömungserzeuger als Pumpe ausgebildet sein.
Außerdem ist eine erfindungsgemäße Temperier-Einrichtung bevorzugt, bei welcher zumindest eine thermoelektrische Einrichtung in der Umgebung des Strömungserzeugers angeordnet und dazu eingerichtet ist, Wärme mit dem Wärmeaustauschfluid auszutauschen. Die wärmeübertragende Verbindung zwischen der zumindest einen thermoelektrische Einrichtung und dem einen oder den mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen des Spannungskonverters erfolgt in dieser Ausführungsform über das Wärmeaustauschfluid, welches durch die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung temperiert wird und nach der Temperierung durch die zumindest eine thermoelektrische Einrichtung Wärme mit dem einen oder den mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen austauscht. Wenn die Umgebungstemperatur abnimmt, kann die zumindest eine in der Umgebung des Strömungserzeugers angeordnete thermoelektrische Einrichtung abgeschaltet werden, da bereits die nicht temperierte Fluidströmung für eine ausreichende Temperierung des einen oder der mehreren keramischen und/oder Halbleiter- Bauteile oder der Wärmeverteilungseinrichtung sorgt. Insbesondere kann das Konvertergehäuse einen gemeinsamen Innenraum für die Konverterelektronik und die Wärmeaustauscheinrichtung aufweisen, sodass die Konverterelektronik, der Strömungserzeuger und die zumindest eine in der Umgebung des Strömungserzeugers angeordnete thermoelektrische Einrichtung in dem gemeinsamen Innenraum angeordnet sind. Alternativ kann das Konvertergehäuse mehrere separate Innenraumabschnitte aufweisen, wobei die Konverterelektronik in einem ersten Innenraumabschnitt und die Wärmeaustauscheinrichtung zumindest abschnittsweise in einem zweiten Innenraumabschnitt angeordnet ist, sodass die Konverterelektronik in einem anderen Innenraumabschnitt des Konvertergehäuses als der Strömungserzeuger und die zumindest eine in der Umgebung des Strömungserzeugers angeordnete thermoelektrische Einrichtung angeordnet ist.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Temperier- Einrichtung umfasst die Wärmeaustauscheinrichtung einen Temperierkanal und einen Wärmeabführkanal, wobei der Temperierkanal vorzugsweise wärmeübertragend mit der zweiten Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und/oder der Wärmeverteilungseinrichtung verbunden ist und/oder der Wärmeabführkanal vorzugsweise wärmeübertragend mit der ersten Seite der einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen verbunden ist. Dadurch, dass der Temperierkanal wärmeübertragend mit der zweiten Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen verbunden ist, kann das den Temperierkanal durchströmende Wärmeaustauschfluid durch die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen temperiert werden. Das temperierte Wärmeaustauschfluid kann dann zu der Wärmeverteilungseinrichtung transportiert werden, welche wiederum dazu eingerichtet ist, die keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile zu temperieren. Alternativ oder zusätzlich kann das temperierte Wärmeaustauschfluid direkt zu den keramischen und/oder Halbleiter- Bauteilen transportiert werden, um einen direkten Wärmeaustausch zwischen dem Wärmeaustauschfluid und den keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen zu verursachen. Vorzugsweise ist innerhalb des Konvertergehäuses außerdem eine Fluidleiteinrichtung, wie etwa ein Luftleitblech, angeordnet, welche den Transport des den keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen zugeführten Wärmeaustauschfluids in Gehäusebereiche, welche keiner Temperierung bedürfen, verhindert oder verringert.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperier- Einrichtung ist zwischen dem Temperierkanal und dem Wärmeabführkanal eine Isolierung angeordnet, welche den Wärmeaustausch zwischen dem Temperierkanal und dem Wärmeabführkanal verhindert oder hemmt. Üblicherweise weisen das in dem Temperierkanal strömende Wärmeaustauschfluid und die in dem Wärmeabführkanal strömende Abluft eine Temperaturdifferenz auf. Damit diese Temperaturdifferenz beibehalten werden kann, ist ein Wärmeaustausch zwischen dem Wärmeaustauschfluid und der Abluft möglichst zu vermeiden. Die Isolationsschicht sorgt für eine Verhinderung oder Hemmung eines solchen Wärmeaustauschs.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch einen Spannungskonverter der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Temperier- Einrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist und die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen jeweils an der zweiten Seite mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil des Spannungskonverters wärmeübertragend verbunden und innerhalb des Konvertergehäuses angeordnet sind. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Spannungskonverters wird auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Temperier-Einrichtung verweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungskonverters ist das eine oder sind die mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile jeweils direkt mit der zweiten Seite einer thermoelektrischen Einrichtung verlötet. Die wärmeübertragende Verbindung zwischen der einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und dem jeweiligen keramischen und/oder Halbleiter-Bauteil ist somit eine Lötverbindung. Durch das direkte Verlöten wird die Wärmeleitung zwischen der einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und dem jeweiligen keramischen und/oder Halbleiter-Bauteil erheblich verbessert, wodurch der Energieaufwand zur Temperierung der keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile weiter gesenkt wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Spannungskonverters ist das eine oder sind die mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile jeweils mit der zweiten Seite der Wärmeverteilungseinrichtung der Temperier-Einrichtung wärmeübertragend verbunden, insbesondere verlötet. Die Wärmeverteilungseinrichtung dient somit als Zwischenglied zwischen dem einen oder den mehreren thermoelektrischen Einrichtungen und den zu temperierenden keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen. Durch die Wärmeverteilungseinrichtung findet eine Wärmeverteilung statt, sodass auch bei lediglich lokalem Temperierbedarf mehrere oder sämtliche thermoelektrischen Einrichtungen zur Temperierung eingesetzt werden können. Insbesondere wenn mehrere keramische und/oder Halbleiter-Bauteile einen unterschiedlichen Temperierbedarf aufweisen, wird durch die zwischengeschaltete Wärmeverteilungseinrichtung der notwendige Energiebedarf verringert und die maximale lokale Temperierleistung gesteigert.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungskonverters ist die Wärmeaustauscheinrichtung der Temperier- Einrichtung wärmeübertragend mit dem Konvertergehäuse verbunden, insbesondere verlötet, und außerhalb oder innerhalb des Konvertergehäuses angeordnet. Wenn die Wärmeaustauscheinrichtung außerhalb des Konvertergehäuses oder an der Außenseite des Konvertergehäuses angeordnet ist, kann auf besonders einfache Weise eine Flüssigkeitstemperierung, wie etwa eine Flüssigkeitskühlung umgesetzt werden, da nicht das Risiko besteht, dass die Konverterelektronik mit dem flüssigen Wärmeaustauschfluid in Kontakt kommt, sodass einer Beschädigung und/oder einer Korrosion der Konverterelektronik effektiv vorgebeugt wird. Wenn die Wärmeaustauscheinrichtung innerhalb des Konvertergehäuses angeordnet ist, ist der Wärmeaustausch zwischen der Wärmeaustauscheinrichtung und dem einen oder den mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen besonders effektiv, da die Bewandung des Konvertergehäuses als zu überwindende Wärmeisolation wegfällt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungskonverters ist die Wärmeaustauscheinrichtung als außenliegender und teilweise oder vollständig als integraler Bestandteil des Konvertergehäuses ausgebildet. Wenn die Wärmeaustauscheinrichtung als außenliegender und teilweise oder vollständig als integraler Bestandteil des Konvertergehäuses ausgebildet ist, kann die Beaufschlagung der Wärmeaustauscheinrichtung mit einem Wärmeaustauschfluid besonders einfach und effektiv umgesetzt werden. Ferner besteht bei einer außenliegenden Wärmeaustauscheinrichtung kein erhöhtes Beschädigungsrisiko, wenn als Wärmeaustauschfluid eine Flüssigkeit eingesetzt wird, da das Wärmeaustauschfluid durch die außenliegende Wärmeaustauscheinrichtung von der innenliegenden Konverterelektronik abgegrenzt ist, sodass beispielsweise keine erhöhte Korrosionsneigung trotz der Verwendung eines flüssigen Wärmeaustauschfluids vorliegt.
Ferner ist ein erfindungsgemäßer Spannungskonverter bevorzugt, bei welchem die erste Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen der Temperier-Einrichtung in Kontakt mit der Bewandung des Konvertergehäuses steht. Durch den direkten Kontakt mit der Bewandung wird einerseits der Wärmeaustausch mit einer ebenfalls mit der Bewandung von außen in Kontakt stehenden Wärmeaustauscheinrichtung gefördert und andererseits wird der Bauraum innerhalb des Konvertergehäuses effektiv ausgenutzt, sodass platzsparende Spannungskonverter realisierbar sind.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Spannungskonverters ist das Konvertergehäuse teilweise oder vollständig aus einem wärmeleitenden Metall oder einer wärmeleitenden Metalllegierung ausgebildet. Beispielsweise ist das Konvertergehäuse teilweise oder vollständig aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einer anderen Legierung ausgebildet, welche über eine geeignet hohe thermische Leitfähigkeit verfügt. Ferner ist ein erfindungsgemäßer Spannungskonverter vorteilhaft, welcher einen hybriden Ansatz verfolgt, wobei lediglich einzelne keramische und/oder Halbleiter-Bauteile wärmeübertragend mit einer oder mehreren thermoelektrischen Einrichtungen verbunden sind und einzelne keramische und/oder Halbleiter-Bauteile über einen parallelen Temperier-F ad, wie etwa eine Lüftung, temperiert werden. Dies kann insbesondere dann zu einer erheblichen Steigerung der Energieeffizienz ohne gleichzeitige Leistungseinbußen führen, wenn einzelne keramische und/oder Halbleiter-Bauteile weniger temperatursensitiv sind als andere, und sich somit unterschiedliche Temperierbedürfnisse ergeben.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Fahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Fahrzeug eine Temperier-Einrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen oder einen Spannungskonverter nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umfasst. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wird auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Temperier-Einrichtung und des erfindungsgemäßen Spannungskonverters verwiesen.
Vorzugsweise ist der Spannungskonverter des Fahrzeugs ein Gleichwandler, welcher die Spannung einer 12 Volt-Lichtmaschine auf 48 Volt einer Fahrzeugbatterie konvertiert und/oder die Spannung einer 48-Volt Fahrzeugbatterie auf 12 Volt von Standardverbrauchern konvertiert.
Außerdem kann der Spannungskonverter in einer Energiequelle, insbesondere einer Fahrzeugbatterie, verwendet werden, wobei der Spannungskonverter dazu eingerichtet ist, mehrere elektrische Potentiale und Spannungswerte bereitzustellen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß»
Spannungskonverters in einer schematischen Darstellung; Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Spannungskonverters in einer schematischen Darstellung;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Spannungskonverters in einer schematischen Darstellung;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Spannungskonverters in einer schematischen Darstellung;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Spannungskonverters in einer schematischen Darstellung; und
Fig. 6 Teile einer Fahrzeugelektronik eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer schematischen Darstellung.
Fig. 1 zeigt einen Spannungskonverter 100, welcher als Gleichspannungswandler ausgebildet ist. Der Spannungskonverter 100 weist eine Temperier-Einrichtung 10 und mehrere keramische und/oder Halbleiter- Bauteile 106a-106h auf.
Die Temperier-Einrichtung 10 umfasst eine Wärmeaustauscheinrichtung 12 und mehrere als Peltier-Elemente ausgebildete thermoelektrische Einrichtungen 14a- 14h, wobei jeweils eine erste Seite der thermoelektrischen Einrichtungen 14a- 14h wärmeübertragend mit der Wärmeaustauscheinrichtung 12 und jeweils eine zweite Seite der thermoelektrischen Einrichtungen 14a-14h wärmeübertragend mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil 106a-106h des Spannungskonverters 100 verbunden ist. Sämtliche thermoelektrischen Einrichtungen 14a-14h sind innerhalb eines Konvertergehäuses 102 angeordnet.
Dadurch, dass die ersten Seiten der thermoelektrischen Einrichtungen 14a-14h der Temperier-Einrichtung 10 in Kontakt mit der inneren Bewandung des Konvertergehäuses 102 stehen und die äußere Bewandung des Konvertergehäuses 102 in Kontakt mit der Wärmeaustauscheinrichtung 12 steht, ist die Wärmeaustauscheinrichtung 12 wärmeübertragend mit den ersten Seiten der thermoelektrischen Einrichtungen 14a-14h verbunden.
Die Wärmeaustauscheinrichtung 12 weist Wärmeaustauschlamellen 18 auf, welche dazu eingerichtet sind, Wärme mit einem Wärmeaustauschfluid 22 auszutauschen. Dadurch, dass die Wärmeaustauschlamellen 18 Bestandteil des Konvertergehäuses 102 sind, ist die Wärmeaustauscheinrichtung 12 als außenliegender und teilweise integraler Bestandteil des Konvertergehäuses 102 ausgebildet. Das Konvertergehäuse 102 ist vollständig aus einem wärmeleitenden Metall, nämlich aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet.
Die keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile 106a-106h sind direkt mit den zweiten Seiten der thermoelektrischen Einrichtungen 14a-14h verlötet. Das Bauteil 106a ist Bestandteil eines Eingangszwischenkreises. Das Bauteil 106h ist Bestandteil eines Ausgangszwischenkreises. Die Bauteile 106b-106e sind ungehauste Halbleiterbauteile einer elektronischen Baugruppe 104. Die Bauteile 106f, 106g sind Bestandteile von Leistungsdrosseln.
Die Wärmeaustauscheinrichtung 12 umfasst einen als Lüfter ausgebildeten Strömungserzeuger 26, welcher dazu eingerichtet ist, ein als Luft ausgebildetes Wärmeaustauschfluid 22 derart in Strömung zu versetzen, dass das Wärmeaustauschfluid 22 die Wärmeaustauschlamellen 18 anströmt und durchströmt.
Innerhalb des Konvertergehäuses 102 sind außerdem eine Recheneinheit 108 und ein Gate-Treiber 1 10 angeordnet.
Der in Fig. 2 dargestellte Spannungskonverter 100 entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten Spannungskonverter 100, jedoch ist zwischen den thermoelektrischen Einrichtungen 14a-14h und den keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen 106a-106h eine Wärmeverteilungseinrichtung 16 angeordnet.
Eine erste Seite der Wärmeverteilungseinrichtung 16 ist über Lötverbindungen wärmeübertragend mit den zweiten Seiten der thermoelektrischen Einrichtungen 14a-14h verbunden. Eine zweite Seite der Wärmeverteilungseinrichtung 16 ist über Lötverbindungen wärmeübertragend mit den keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen 106a-106h verbunden.
Durch die Wärmeverteilungseinrichtung 16 wird die Wärmeverteilung verbessert. Durch die verbesserte Wärmeverteilung können auch bei lediglich lokalem Temperierbedarf mehrere oder sämtliche thermoelektrischen Einrichtungen 14a- 14h zur Temperierung der keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile 106a-106h eingesetzt werden, welche einen erhöhten Temperierbedarf haben. Ferner wird durch die zwischengeschaltete Wärmeverteilungseinrichtung 16 der notwendige Energiebedarf verringert und die maximale lokale Temperierleistung gesteigert.
Der in Fig. 3 dargestellte Spannungskonverter 100 entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 2 dargestellten Spannungskonverter 100, jedoch weist die Wärmeaustauscheinrichtung 12 Wärmeaustauschrippen 20 anstatt von Wärmeaustauschlamellen 18 auf. Die Wärmeaustauschrippen 20 sind in einer Flüssigkeitskammer 24 angeordnet, welche zur Aufnahme eines flüssigen Wärmeaustauschfluids 22 ausgebildet ist. Ferner fehlt es an einem Strömungserzeuger. Die Flüssigkeitskammer 24 der Wärmeaustauscheinrichtung 12 kann in einen Flüssigkeitskreislauf integriert werden, in welchem das flüssige Wärmeaustauschfluid 22 zirkuliert, sodass ein Wärmeaustausch zwischen den Wärmeaustauschrippen 20 und dem flüssigen Wärmeaustauschfluid 22 erfolgt.
Fig. 4 zeigt einen Spannungskonverter 100, dessen Temperier-Einrichtung 10 eine alternative Wärmeaustauscheinrichtung 12 aufweist.
Bei der dargestellten Wärmeaustauscheinrichtung 12 ist eine thermoelektrische Einrichtung 14 in der Umgebung des Strömungserzeugers 26 angeordnet und dazu eingerichtet, Wärme mit dem Wärmeaustauschfluid 22 auszutauschen.
Der Strömungserzeuger 26 ist als Lüfter ausgebildet, wobei das Wärmeaustauschfluid 22 als Luft ausgebildet ist. Durch die Temperierung des Wärmeaustauschfluids 22 findet gleichzeitig ein Wärmeaustausch mit einer abzuführenden Abluft 34 statt.
Zur Trennung des Wärmeaustauschfluids 22 von der Abluft 34 umfasst die Wärmeaustauscheinrichtung 12 einen Temperierkanal 28 und einen Wärmeabführkanal 30. Der Temperierkanal 28 ist mit direkt mit der zweiten Seite der thermoelektrischen Einrichtung 14 und über die Wärmeaustauschrippen 20, welche als integrale Bestandteile des Konvertergehäuses 102a, 102b ausgebildet sind, wärmeübertragend mit der Wärmeverteilungseinrichtung 16 verbunden. Der Wärmeabführkanal 30 ist direkt wärmeübertragend mit der ersten Seite der thermoelektrischen Einrichtungen 14 verbunden. Zwischen dem Temperierkanal 28 und dem Wärmeabführkanal 30 ist eine Isolierung 32 angeordnet, welche den Wärmeaustausch zwischen dem Temperierkanal 28 und dem Wärmeabführkanal 30 hemmt.
Das Konvertergehäuse 102a, 102b weist zwei separate Innenraumabschnitte auf, wobei die Konverterelektronik von einem ersten Gehäuseabschnitt 102a und die Wärmeaustauscheinrichtung 12 abschnittsweise von einem zweiten Gehäuseabschnitt 102b umgeben wird. Somit wird die Konverterelektronik von einem anderen Gehäuseabschnitt des Konvertergehäuses 102a, 102b als der Strömungserzeuger 26 und die in der Umgebung des Strömungserzeugers 26 angeordnete thermoelektrische Einrichtung 14 umgeben. Der Gehäuseabschnitt 102b weist einen Fluideinlass und einen Fluidauslass auf, sodass der Strömungserzeuger 26 Luft aus der Umgebung ansaugen und nach erfolgtem Wärmeaustausch wieder in die Umgebung ausblasen kann.
Der in Fig. 5 dargestellte Spannungskonverter 100 entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 4 dargestellten Spannungskonverter 100, jedoch fehlt es an Wärmeaustauschrippen und einer Wärmeverteilungseinrichtung. Außerdem sind Konverterelektronik und die Wärmeaustauscheinrichtung 12 in einem gemeinsamen Innenraum des Konvertergehäuses 102 angeordnet. Das durch den Strömungserzeuger 26 erzeugte und durch die thermoelektrische Einrichtung 14 temperierte Wärmeaustauschfluid 22 wird direkt in Richtung der keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile 106a-106h transportiert, um die keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile 106a-106h zu umströmen.
Innerhalb des Konvertergehäuses 102 ist außerdem eine als Luftleitblech ausgebildete Fluidleiteinrichtungl 12 angeordnet, welche den Transport des den keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen 106a-106g zugeführten Wärmeaustauschfluids 22 in Gehäusebereiche, welche keiner Temperierung bedürfen, verringert.
Nach erfolgtem Wärmeaustausch mit den keramischen und/oder Halbleiter- Bauteilen 106a-106h wird das Wärmeaustauschfluid zusammen mit der Abluft 34 durch einen Fluidauslass in die Umgebung geblasen.
Fig. 6 zeigt Teile der Fahrzeugelektronik 200 eines Elektrofahrzeugs. Die Fahrzeugelektronik 200 umfasst einen Spannungskonverter 100, welcher die Spannung einer 12-Volt-Batterie 202 auf die Spannung einer 48-Volt-Batterie 204 konvertiert. An der 12-Volt-Batterie 202 sind 12-Volt- Verbraucher 206 angeschlossen. An der 48-Volt-Batterie 204 sind 48-Volt-Verbraucher 208 angeschlossen. Ferner ist die 48-Volt-Batterie 204 über einen Wechselrichter 216 und einen integrierten Startergenerator 218 mit einem Elektromotor 220 verbunden.
Der Spannungskonverter 100 ist außerdem mit einer Fluidtemperierung 210, einem Kommunikationsbus 212 für den Direktabruf von Daten, einem Fahrzeuganschluss 214 und einem Steuergerät 222 verbunden. Der Fahrzeuganschluss 214 kann beispielsweise eine Klemme sein, welche über die Zündung geschaltet wird. Dabei liegen bei aktivierter Zündung an dem Fahrzeuganschluss 214 beispielsweise 12 Volt an, wobei bei deaktivierter Zündung keine Spannung am Fahrzeuganschluss 214 anliegt. Alternativ können an dem Fahrzeuganschluss 214 auch dauerhaft 12 Volt anliegen. Alternativ kann der Fahrzeuganschluss 214 eine Klemme sein, welche über den Batteriezustand geschaltet wird. Das Steuergerät 222 ist dazu eingerichtet, den Spannungskonverter 100 zu steuern.
Bezuqszeichen 0 Temperier-Einrichtung
2 Wärmeaustauscheinrichtung
4, 14a-14h thermoelektrische Einrichtungen 6 Wärmeverteilungseinrichtung
8 Wärmeaustauschlamellen
0 Wärmeaustauschrippen
2 Wärmeaustauschfluid
4 Flüssigkeitskammer
6 Strömungserzeuger
8 Temperierkanal
0 Wärmeabführkanal
2 Isolierung
34 Abluft
100 Spannungskonverter
102, 102a, 102b Konvertergehäuse
104 elektronische Baugruppe
106a-106h keramische und/oder Halbleiter-Bauteile
108 Recheneinheit
1 10 Gate-Treiber
1 12 Fluidleiteinrichtung
200 Fahrzeugelektronik
202 Batterie
204 Batterie
206 Verbraucher
208 Verbraucher
210 Fluidtemperierung
212 Kommunikationsbus
214 Fahrzeuganschluss
216 Wechselrichter
218 integrierter Startergenerator
220 Motor
222 Steuergerät

Claims

Ansprüche
1. Temperier-Einrichtung (10) für einen Spannungskonverter (100),
insbesondere für einen Gleichspannungswandler, mit
einer Wärmeaustauscheinrichtung (12); und
einer oder mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h), wobei jeweils eine erste Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) wärmeübertragend mit der Wärmeaustauscheinrichtung (12) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) dazu eingerichtet sind, jeweils an einer zweiten Seite mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil (106a-106h) des Spannungskonverters (100) wärmeübertragend verbunden und innerhalb eines Konvertergehäuses (102, 102a, 102b) angeordnet zu werden.
2. Temperier-Einrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) dazu eingerichtet sind, jeweils an der zweiten Seite direkt mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil (106a-106h) des Spannungskonverters (100) verlötet zu werden.
3. Temperier-Einrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) jeweils an der zweiten Seite mit einer ersten Seite einer Wärmeverteilungseinrichtung (16) wärmeübertragend verbunden, insbesondere verlötet sind, wobei die Wärmeverteilungseinrichtung (16) dazu eingerichtet ist, an einer zweiten Seite mit mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen (106a- 06h) des Spannungskonverters (100) wärmeübertragend verbunden, insbesondere verlötet, und innerhalb des Konvertergehäuses (102, 102a, 102b) angeordnet zu werden.
4. Temperier-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) jeweils direkt mit der Wärmeaustauscheinrichtung (12) verlötet ist.
5. Temperier-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscheinrichtung (12) Wärmeaustauschrippen (20) und/oder Wärmeaustauschlamellen (18) aufweist, welche dazu eingerichtet sind, Wärme mit einem Wärmeaustauschfluid (22) auszutauschen.
6. Temperier-Einrichtung (10) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschrippen (20) und/oder Wärmeaustauschlamellen (18) in einer Flüssigkeitskammer (24) angeordnet sind, welche zur Aufnahme eines flüssigen
Wärmeaustauschfluids (22) ausgebildet ist.
7. Temperier-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscheinrichtung (12) einen Strömungserzeuger (26) umfasst, welcher dazu eingerichtet ist, das
Wärmeaustauschfluid (22) derart in Strömung zu versetzen, dass das Wärmeaustauschfluid (22) die Wärmeaustauschrippen (20), die Wärmeaustauschlamellen (18) und/oder die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) anströmt und/oder durchströmt.
8. Temperier-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine thermoelektrische Einrichtung (14, 14a-14h) in der Umgebung des Strömungserzeugers (26) angeordnet und dazu eingerichtet ist, Wärme mit dem
Wärmeaustauschfluid (22) auszutauschen.
9. Temperier-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscheinrichtung (12) einen Temperierkanal (28) und einen Wärmeabführkanal (30) umfasst, wobei der Temperierkanal (28) vorzugsweise wärmeübertragend mit der zweiten Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) und/oder der Wärmeverteilungseinrichtung (16) verbunden ist und/oder der Wärmeabführkanal (30) vorzugsweise wärmeübertragend mit der ersten Seite der einen oder den mehreren thermoelektrischen
Einrichtungen (14, 14a-14h) verbunden ist.
10. Temperier-Einrichtung (10) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Temperierkanal (28) und dem Wärmeabführkanal (30) eine Isolierung (32) angeordnet ist, welche den Wärmeaustausch zwischen dem Temperierkanal (28) und dem Wärmeabführkanal (30) verhindert oder hemmt.
11. Spannungskonverter (100), insbesondere Gleichspannungswandler, mit - einer Temperier-Einrichtung (10), und
einem oder mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteilen (106a-106h),
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperier-Einrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist und die eine oder die mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) jeweils an der zweiten Seite mit einem keramischen oder einem Halbleiter-Bauteil (106a- 106h) des Spannungskonverters (100) wärmeübertragend verbunden und innerhalb des Konvertergehäuses (102, 102a, 102b) angeordnet sind.
12. Spannungskonverter (100) nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile (106a-106h) jeweils direkt mit der zweiten Seite einer thermoelektrischen Einrichtung verlötet sind.
13. Spannungskonverter (100) nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren keramischen und/oder Halbleiter-Bauteile (106a-106h) jeweils mit der zweiten Seite der Wärmeverteilungseinrichtung (16) der Temperier-Einrichtung (10) wärmeübertragend verbunden, insbesondere verlötet sind.
14. Spannungskonverter (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscheinrichtung (12) der Temperier-Einrichtung (10) wärmeübertragend mit dem Konvertergehäuse (102, 102a, 102b) verbunden, insbesondere verlötet, und außerhalb oder innerhalb des Konvertergehäuses (102, 102a, 102b) angeordnet ist.
15. Spannungskonverter (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauscheinrichtung (12) als außenliegender und teilweise oder vollständig als integraler Bestandteil des Konvertergehäuses (102, 102a, 102b) ausgebildet ist.
16. Spannungskonverter (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seite der einen oder der mehreren thermoelektrischen Einrichtungen (14, 14a-14h) der Temperier-Einrichtung (10) in Kontakt mit der Bewandung des Konvertergehäuses (102, 102a, 102b) steht.
Spannungskonverter (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Konvertergehäuse (102, 102a, 102b) teilweise oder vollständig aus einem wärmeleitenden Metall oder einer wärmeleitenden Metalllegierung ausgebildet ist.
Fahrzeug, insbesondere Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug,
gekennzeichnet durch eine Temperier-Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder einen Spannungskonverter (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 17.
PCT/DE2017/000338 2016-10-28 2017-10-12 Temperier-einrichtung für einen spannungskonverter Ceased WO2018077319A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016012942 2016-10-28
DE102016012942.5 2016-10-28
DE202017002775.5 2017-05-24
DE202017002775.5U DE202017002775U1 (de) 2016-10-28 2017-05-24 Temperier-Einrichtung für einen Spannungskonverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018077319A1 true WO2018077319A1 (de) 2018-05-03

Family

ID=61197540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2017/000338 Ceased WO2018077319A1 (de) 2016-10-28 2017-10-12 Temperier-einrichtung für einen spannungskonverter

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE102017004975A1 (de)
WO (1) WO2018077319A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113251691A (zh) * 2021-06-18 2021-08-13 北京百度网讯科技有限公司 制冷设备及车辆

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050126184A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 Cauchy Matt J. Thermoelectric heat pump with direct cold sink support
DE202007018397U1 (de) * 2007-04-12 2008-07-10 Rittal Gmbh & Co. Kg Thermoelektrische Temperiervorrichtung
US20120293962A1 (en) * 2011-02-23 2012-11-22 University Of Maryland,College Park Trench-assisted thermoelectric isothermalization of power switching chips
DE102012208745A1 (de) * 2011-05-27 2012-11-29 Lear Corporation Elektrisch gekühltes Stromversorgungsmodul
DE102013205014A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Lear Corp. Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050126184A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 Cauchy Matt J. Thermoelectric heat pump with direct cold sink support
DE202007018397U1 (de) * 2007-04-12 2008-07-10 Rittal Gmbh & Co. Kg Thermoelektrische Temperiervorrichtung
US20120293962A1 (en) * 2011-02-23 2012-11-22 University Of Maryland,College Park Trench-assisted thermoelectric isothermalization of power switching chips
DE102012208745A1 (de) * 2011-05-27 2012-11-29 Lear Corporation Elektrisch gekühltes Stromversorgungsmodul
DE102013205014A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Lear Corp. Kühlplatte zum Einsatz in einem Elektrofahrzeug (EV) oder einem Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV)

Also Published As

Publication number Publication date
DE202017002775U1 (de) 2018-01-31
DE102017004975A1 (de) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102021105438B4 (de) Wärmeableitvorrichtung zur flüssigkeitskühlung
DE102009006869B4 (de) Halbleitermodul
DE102007040526B4 (de) Wärmeträger-Heizvorrichtung und Fahrzeug-Klimaanlage, die diese vewendet
DE102018206020A1 (de) Kühlanordnung für elektrische Bauelemente, Stromrichter mit einer Kühlanordnung sowie Luftfahrzeug mit einem Stromrichter
WO2019096696A1 (de) Kühlsystem für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug mit einem solchen kühlsystem
DE2825582A1 (de) Waermeabfuehreinrichtung fuer halbleitermodul
DE112014000607T5 (de) Auf Thermoelektrik basierendes Thermomanagementsystem
DE112015004176T5 (de) Graphit einschließende thermoelektrische und/oder ohmsche Wärmemanagementsysteme und Verfahren
DE112009005394T5 (de) Kühlstruktur einer Halbleitervorrichtung
DE102021106125A1 (de) Batteriepack mit umspritzten stromschienen, die parallele kühlwege bieten
EP2567424A1 (de) Elektrischer energiespeicher, kühlvorrichtung
DE112018004952T5 (de) Kühlkörper und schaltungsanordnung
DE102016122018B4 (de) Elektrischer Stromrichter
DE112016002611T5 (de) Für eine Fahrzeugbatterie bestimmte thermoelektrische Vorrichtung mit integrierter Kühlplattenbaugruppe
DE102015014781B4 (de) Elektrisch angetriebenes Fahrzeug
EP1329145B1 (de) Flüssigkeitsgekühltes gehäuse
EP2555606A1 (de) Kühlungsanordnung zum Kühlen eines Stromrichtermoduls
DE10015905B4 (de) Vorrichtung zur Beheizung von Innenräumen von Kraftfahrzeugen
DE102021129902B4 (de) Planares leistungsmodul mit hoher leistungsdichte
DE112017005354T5 (de) Wärmeableitende Struktur und diese nutzende Bordleistungsversorgungsvorrichtung
DE102018218388A1 (de) Leistungselektronikeinrichtung für ein Fahrzeug
WO2018077319A1 (de) Temperier-einrichtung für einen spannungskonverter
DE202019104925U1 (de) Motor, Leiterplatte, und den Motor aufweisendes Antriebsmotorkühllüftermodul
DE102024110078B3 (de) Eingetauchte flüssigkeitskühlvorrichtung
DE102021213315A1 (de) Kühlvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17801326

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17801326

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1