WO2023030588A1 - Cooling device, cooling assembly, controller, and rack system - Google Patents

Cooling device, cooling assembly, controller, and rack system Download PDF

Info

Publication number
WO2023030588A1
WO2023030588A1 PCT/DE2022/200174 DE2022200174W WO2023030588A1 WO 2023030588 A1 WO2023030588 A1 WO 2023030588A1 DE 2022200174 W DE2022200174 W DE 2022200174W WO 2023030588 A1 WO2023030588 A1 WO 2023030588A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling
cooled
heat sink
component
cooling device
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/200174
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Heise
Original Assignee
Continental Automotive Technologies 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 Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of WO2023030588A1 publication Critical patent/WO2023030588A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20218Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant without phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20254Cold plates transferring heat from heat source to coolant

Definitions

  • Cooling device cooling arrangement, control device and rack system
  • the present invention relates to a novel cooling device and a cooling arrangement, in particular for a control device, a sensor or a rack system, a corresponding control device, in particular a control device, by the z.
  • a (partly) automated control or the battery supply of a vehicle can take place, as well as a rack or rack system, which has a cooling device according to the invention or a cooling arrangement according to the invention.
  • Modern means of transport such as motor vehicles or motorcycles are increasingly being equipped with driver assistance systems that use sensor systems to detect the environment, recognize the traffic situation and support the driver, e.g. B. by a braking or steering intervention or by the output of a visual or acoustic warning.
  • Radar sensors, lidar sensors, camera sensors or the like are regularly used as sensor systems for detecting the surroundings. From the sensor data determined by the sensors, conclusions can then be drawn about the environment, e.g. B. an object and / or environment classification or an environment model can be created.
  • the detection of the surroundings is almost indispensable in the field of (partly) autonomous driving, so that there is a special interest in the further development of the corresponding systems.
  • Electronic control units electronic control units, ECU
  • control devices are generally used to control actuators (brakes, engine, transmission and the like) and/or sensors and to calculate and control driving and assistance functions.
  • Control units of many types often generate considerable waste heat, ie power loss, with the power loss of the control units being dissipated differently depending on the environmental conditions, e.g. B. via cooling.
  • Various forms of cooling methods are known, e.g. B. by natural convection, in which heated air, which is lighter than cooler air, rises and the following air is heated and then also rises. Forced convection can also be provided, in which z. B.
  • the heat to be dissipated from the electronic control unit can be replaced by a thermally highly conductive housing, e.g. B. metal housing, the control unit are brought to the outside.
  • a thermally highly conductive housing e.g. B. metal housing
  • the challenge now is to dissipate the heat as well as possible so that the components in the housing are protected from overheating.
  • cooling e.g. B. Air cooling, possibly with cooling fins, or a closed coolant circuit that can be connected to the housing of the control unit.
  • Liquid cooling is increasingly being used in modern vehicles, since this is already present in electrically operated vehicles or hybrid vehicles due to various on-board electronics and it is therefore possible to use it for other control units.
  • the heat to be dissipated is often routed to the outside through a metal housing with good thermal conductivity. Heat dissipation through metal is a preferred heat dissipation method.
  • the heat z. B. transported to a cooling liquid which z. B. flows or flows in a channel of the metal housing.
  • EMC Electromagnetic Compatibility
  • circuit carriers or parts thereof are often arranged in metal housings.
  • a particular challenge arises with rack systems that have several electronic circuit boards that need to be cooled. Circuit boards or plug-in cards can usually be used here, which can also be easily removed and installed or replaced. should be interchangeable.
  • this is difficult to achieve with conventional fluid cooling, since the cooling plates of the liquid cooling in the rack would have to be brought up to the individual plug-in cards if simple separability, e.g. B. is required in case of service. Bringing the fluid directly to the individual plug-in cards via hydraulic plugs is particularly complex and generally undesirable due to issues of tightness and handling.
  • DE 10 2004 028 740 B4 discloses a combined cooling/air conditioning system for motor vehicles for cooling electrical and/or electronic components of the motor vehicle.
  • the existing air conditioning system in the form of a heater with a fan or an air conditioning system, is used to cool electrical or electronic components of the motor vehicle by almost completely compensating for the intervention in the air conditioning system by recirculating the cooling air into the intake tract of the fan of the air conditioning system is effected.
  • a symmetrical tapping of air from the air conditioning system as cooling air can be made possible without significantly disturbing the symmetry of the air conditioning system.
  • the object of the present invention is now to specify a cooling device and a corresponding cooling arrangement, with which a good heat transfer between the heat sink or cooling element and the assembly components to be cooled is achieved and the disadvantages resulting from the prior art are overcome in a simple, space-saving and cost-effective manner become.
  • the cooling device for cooling a component to be cooled comprises a heat sink for receiving a cooling medium, the heat sink having at least one inlet and at least one outlet for the cooling medium and being at least partially made of flexible material, so that the heat sink or a flexible Part of the heatsink to the component to be cooled nestles tolerance-compensating if this z. B. is filled with cooling medium, so has a certain internal pressure.
  • thermally conductive paste can generally be dispensed with in the case of most component parts.
  • the cooling performance of a component to be cooled can be improved in a simple manner, since the gap between the component to be cooled and the heat sink is reduced to a particular extent.
  • Metal foil in particular aluminum foil or copper foil, or plastic foil is preferably provided as the flexible material, since foils of this type can be produced in a simple manner and at low cost.
  • a compound foil or a laminate can expediently be provided as the flexible material, which comprises a metal foil and/or a plastic foil.
  • the durability and stability of the heat sink can thereby be improved in a simple manner.
  • the heat sink can be adapted to the properties of the respective cooling medium or to the ambient conditions
  • the flexible material can also have a coating, in particular an aluminum coating, in order to improve the properties with regard to stability, tightness, aging and durability.
  • a coating in particular an aluminum coating, in order to improve the properties with regard to stability, tightness, aging and durability.
  • Anoxal layers anodic polarization of the aluminum creates an aluminum oxide layer on the surface of the aluminum
  • eloxal process electrolytic oxidation of aluminum, with an oxidic protective layer being produced on aluminum by anodic oxidation
  • the flexible material or the heat sink can be double-walled (and laid around the printed circuit board to be cooled), with the cooling medium flowing between the two walls.
  • the stability can be improved to a particular extent.
  • the cooling device can include deep-drawn areas which components to be cooled, such as. B. the power electronics on a printed circuit board or protruding capacitors, so that a better concern of the cooling device can be made possible on the component parts.
  • the heat sink can include a rigid area and at least one flexible area, only parts of the heat sink can also be conformable.
  • the rigid area can z. B. be made of plastic or metal.
  • the heat sink can be closed via welding or adhesive areas.
  • the heat sink can have holes that are intended to accommodate projections, in particular electrical connector pins, of the component to be cooled in order to allow an electrical connection from the EMC-enclosed area of the metallic casing, ie to lead to the outside .
  • the heat sink can expediently have a separation on the inside, in particular a flexible fluid channel separation. As a result, the fluid flow can be directed and thus the cooling effect can be improved. In addition, the stability can be improved.
  • Spacers or a fluid channel separation can expediently be provided inside the heat sink. As a result, the pressure stability can be improved. Furthermore, the flow of fluid can be guided and thereby improved.
  • the heat sink can be designed as a bag or as a film without a frame.
  • the heat sink can be designed as an elastic bellows.
  • a flexible area of the heat sink can also be configured as an elastic bellows.
  • a fluid in particular water, glycol, a water-glycol mixture, air, CO2 or the like can preferably be provided as the cooling medium.
  • the present invention includes a cooling arrangement, which generally includes a housing, a component to be cooled, and a cooling device for the component to be cooled.
  • the heat sink z. B. form the housing or part of the housing by fixed areas.
  • the cooling device has a cooling body, which is used to hold a cooling medium, the cooling body having at least one inlet and has at least one outlet for the cooling medium and is at least partially made of flexible material, so that the heat sink or a flexible part of the heat sink particularly clings to the component to be cooled when it is filled with cooling medium or is flowing through it, i.e. in particular that the internal pressure in the heat sink is higher than the ambient air pressure.
  • the component to be cooled can expediently have an inner housing or what is known as a “heat spreader”, which is/are arranged on one or more sides of the component to be cooled.
  • a heat spreader or heat distributor z. B. a cooling plate made of a metal with good thermal conductivity, such as copper or aluminum, can be provided.
  • the heat spreader thus acts as a kind of thermal extension or enlargement of the component to be cooled and to absorb forces that the heat sink would otherwise e.g. B. would bring to individual components on the circuit board.
  • the component to be cooled can be surrounded by the heat sink on one side or on both sides. Accordingly, the component to be cooled can be supported on both sides, with at least one side being supported areally by a flexible material or flexibly suspended material.
  • the component to be cooled is preferably a printed circuit board or multiple printed circuit boards.
  • the rack can be provided, which are preferably connected to a common fluid circuit.
  • the cooling capacity can be improved in a particularly simple manner, in particular when there are a number of components to be cooled.
  • the housing can be a housing for a control device or a sensor for detecting the surroundings.
  • the present invention also includes a control device or a control device or a sensor, with a cooling device according to the invention or a cooling arrangement according to the invention being provided for cooling the component to be cooled.
  • the present invention also claims a rack system or a rack, comprising a rack housing and at least one component to be cooled, in particular a plurality of printed circuit boards, with at least one cooling device according to the invention or a cooling arrangement according to the invention being provided in order to cool the at least one component to be cooled .
  • At least one, two or more printed circuit boards, circuit boards (PCB), circuit carriers, plug-in cards, batteries, electronic component components, microcontrollers or other components to be cooled can expediently be provided as the component to be cooled.
  • a common connector z. B. "Backplane" with mounted plugs in the housing of the rack, which can accommodate the circuit boards, z. B. through suitable slots that are assigned to the backplane connectors, which improves the stability and the installation position can be specified.
  • the cooling system according to the invention adapts (snuggles) to the position of the inserted printed circuit boards.
  • the rack preferably comprises a number of cooling devices between a number of components or printed circuit boards to be cooled. It should be explicitly mentioned here that a cooling device can also serve two components to be cooled.
  • the rack can have a backplane/connector strip with connectors, with the printed circuit boards each having one or more connector connectors for contacting the backplane connector or as a direct connector can be plugged into the backplane connector.
  • the printed circuit boards that fit into the common terminal block can be plugged in in a simple manner. This achieves a particularly simple and quick installation and deinstallation.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a vehicle with a control device according to the invention
  • FIG. 2 shows a simplified schematic side view of an embodiment of a cooling device according to the invention, which encloses a printed circuit board (B) and the identical structure (A) before the heat sink is assembled;
  • FIG. 3 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a cooling arrangement according to the invention without an encapsulated printed circuit board (A) and with an inserted encapsulated printed circuit board (B), in each case in plan view;
  • FIG. 4 shows a simplified schematic representation of the cooling arrangement from FIG. 2 or FIG. 3, which is introduced into a housing;
  • FIG. 5 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a cooling arrangement according to the invention with holes for a connector plug in the heat sink in the uninstalled state (A) and with pins in the holes in the enclosed state (B) with a printed circuit board inserted;
  • FIG. 6 shows a further simplified schematic sectional illustration of the embodiment from FIG. 5 of a cooling arrangement according to the invention holes and pins in the open state (A) and in the closed state with casing (B);
  • FIG. 7 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a cooling device according to the invention with deep-drawn areas (C) in plan view and a sectional representation along the section line A-A (A) and an exploded representation (B) of the sectional representation along the section line A-A;
  • Fig. 8 shows a simplified schematic representation of several configurations of a heat sink according to the invention with connections: flexible heat sink (A), heat sink with rigid and flexible area (B), heat sink with rigid and flexible bellows (C) and heat sink with rigid and elongated flexible area (D );
  • FIG. 9 shows a simplified schematic illustration of a rack according to the invention in a partial sectional illustration in plan view (A) and in a perspective sectional illustration (B);
  • FIG. 10 shows a simplified schematic representation of a printed circuit board arrangement of a rack according to the invention in a top view (A) and different printed circuit boards with and without different heat spreads or partial housings in a perspective side view (B);
  • FIG. 11 shows a simplified schematic representation of several configurations of a heat sink according to the invention without illustrated connections: elastic bellows with cooling liquid (A), a bladder or bag with cooling liquid (B) and a bag made of welding foil (C);
  • FIG. 12 shows a simplified schematic representation of several configurations of a cooling arrangement according to the invention with (A) a heat spreader on one side or an inner housing on one side and a heat sink on both sides, (B) a heat spreader on both sides or on both sides inner case and single sided fluid heatsink, (C) single sided heat spreader or single sided inner case and single sided fluid heatsink, (D) double sided large heat spreader or double sided inner case and single sided fluid heatsink, and (E) single sided heat spreader or single sided inner case and single sided partial rigid and partially elastic heat sink;
  • FIG. 13 shows a simplified schematic representation of a further embodiment of a cooling device according to the invention in plan view and sectional representations along the section lines A-A, B-B, C-C and D-D;
  • FIG. 14 shows a simplified schematic representation of a further embodiment of a rack according to the invention with printed circuit boards (A) not inserted and printed circuit boards (B) inserted, and
  • FIG. 15 shows a simplified schematic representation of a further embodiment of a cooling device according to the invention with elastic spacers/fluid separators in a partial sectional representation in top view (A) in a sectional representation without circuit board (B) and in a sectional representation with circuit board/circuit board assembly (C).
  • Reference numeral 1 in Fig. 1 designates a vehicle with various actuators (steering 3, motor 4, brake 5), which has a control device 2 according to the invention (ECU, Electronic Control Unit or ADCU, Assisted and Automated Driving Control Unit), through which a ( partially) automated control of the vehicle 1 can be done, z. B. by the control device 2 can access the actuators of the vehicle 1.
  • the control device 2 has a memory unit, e.g. B. to store an algorithm, control instructions or patterns.
  • the vehicle has 1 sensors for detecting the surroundings: a radar sensor 6, a lidar sensor 7 and a front camera 8 as well as several ultrasonic sensors 9a-9d, the sensor data for the surroundings and
  • Object recognition can be used so that various assistance functions, such as B. Emergency brake assistant (EBA, Electronic Brake Assist), distance control (ACC, Adaptive Cruise Control), lane keeping control or a lane keeping assistant (LKA, Lane Keep Assist), parking assistant or the like can be realized.
  • EBA Electronic Brake Assist
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • LKA Lane Keep Assist
  • the execution of the assistance functions takes place z. B. via the control device 2 or the algorithm stored there.
  • the solution according to the invention is based on a flexible cooling device through which cooling fluid flows, instead of conventional, solid, metallic heat sinks, which are attached to the components to be cooled with small distances or gaps, usually with the aid of thermally conductive pastes in order to provide a thermal connection to a body through which cooling fluid flows or to use a cooling pad through which fluid flows, which "snuggles up" to the components to be cooled, whereby the cooling device can also absorb greater pressures (due to the support to the outside) but in particular due to the support on both sides and thereby adheres to the material of the outer casing or a housing nestles.
  • the cooling device comprises a heat sink which is at least partially made of flexible material or foil or composite foil.
  • metal foil such as. B. aluminum foil or copper foil, which preferably forms a laminate with a thin plastic film, or plastic film, which z. B. coated with aluminum or an anodized aluminum foil may be provided.
  • plastic coatings on one or both sides of the aluminum foil can also be provided.
  • drypack films antistatic, water-vapour-tight and flexible barrier film for electronic components
  • a metal foil, in particular an aluminum foil is used here, electrical insulation that may be necessary, but also corrosion resistance, can be ensured by a very thin plastic coating or an anoxal or anodized coating.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a cooling device 10 according to the invention for cooling a component to be cooled, which comprises a cooling body 11 which serves to hold a corresponding cooling medium.
  • the heat sink 11 comprises an inlet 12 and an outlet 13 for the cooling medium (or fluid inlet line and fluid outlet line, in order to enable a designed through-flow).
  • Inlet 12 and outlet 13 can of course be arranged arbitrarily in all exemplary embodiments.
  • the heat sink 11 is made of flexible material, so that the heat sink nestles against the component to be cooled when it is filled with cooling medium.
  • a printed circuit board 14 with electronic components located thereon e.g. microchips, IC modules, capacitors and any type of power electronics
  • B. can be connected via a connector 15 to a control circuit or circuit or wiring harness.
  • the printed circuit board 14 is surrounded by the double-walled heat sink 11 (as shown in FIG. 2 (A) before the assembly is completed and as shown in FIG. 2 (B) almost completely).
  • FIG. 3 shows a top view of the embodiment of a cooling device 10 according to the invention with heat sink 11, wherein the cooling device is shown without component or printed circuit board (A) to be cooled and with printed circuit board 14 (B) component to be cooled.
  • the cooling device 10 has welded or glued seams (adhesive areas 16) which allow sealing of the fluid area but also channeled guidance of the fluid in the heat sink 11 around the printed circuit board 14. Furthermore, at the cooling device 10 via the inlet 12 and the outlet 13 z. B. connected a cooling circuit with coolant reservoir and pump (not shown in the figures.), So that the cooling device 10 can be supplied with cooling medium.
  • the black arrows in FIG. 3 (B) indicate the flow direction of the cooling medium as an example.
  • the cooling device 10 is optionally filled with or flows through various fluids or cooling media (e.g. water, a water-glycol mixture, glycol, air, CO2 or the like).
  • Fig. 4 also shows a side view of Cooling arrangement from FIG. 3 (B) or FIG. 2, however, installed in a surrounding housing or housing 19 that provides support.
  • the printed circuit board 14 can preferably be surrounded by the heat sink 11 on both sides. Embedding the printed circuit board 14 on both sides ensures a force balance, which practically prevents the printed circuit board 14 from bending.
  • the second side can also be mechanically supported, i. H. the heat sink 11 is only on one side of the component to be cooled. If the heat sink 11 is sufficiently flexible, it nestles against the components on the printed circuit board 14 even at the lowest fluid pressures.
  • FIGS. 5 and 6 An embodiment according to the invention is shown in FIGS. 5 and 6, in which the connection plug pins 17 are also routed through a region of the heat sink 11 in a manner similar to feedthrough capacitors.
  • the heat sink has holes 18 which can accommodate the pins 17 .
  • FIG. 6 (B) shows a fixed, enclosing housing with two housing parts 19a, 19b in the unassembled state (exploded view).
  • FIG. 7 shows a circuit carrier or a printed circuit board 14 which is provided on one side with a cooling device 10 according to the invention, the flexible film of the cooling device 10 or the heat sink 11 for tall components being partially deep-drawn (deep-drawn areas 21). Furthermore, welding or adhesive areas 16 are provided, where the film is closed to form a kind of bag. For clarity, other parts such. B. the housing or electrical connector etc. in Fig. 7 is not shown.
  • Fig. 8 configurations of a cooling device according to the invention are shown, which z. B. electronic assembly parts (not shown) can nestle or surround them.
  • the heat sink 11 is provided with a fluid inlet (inlet 12) and a fluid outlet (hidden), whereby the fluid cushion is supplied with fluid.
  • a solid liquid-carrying body can be provided, on which z. B. Movable Foil surfaces are applied.
  • a heat sink 11 with a fixed or rigid area 11a (ie not equally flexible area), e.g. B. made of plastic or metal, and an integrated flexible "membrane" 11 b.
  • the fixed or rigid heat sink area can also represent part of the surrounding housing, ie without an additional surrounding housing, in the assembly (not shown) with a printed circuit board and a structure on the rear.
  • C shows an embodiment of a heat sink 11 with integrated movable bellows 11c made of flexible material, in particular metal or plastic foil or laminate or foil with a coating, which has the advantage that it adapts particularly well due to the expansion properties of a bellows components and can also distribute the pressure particularly well.
  • a further embodiment of a heat sink 11 is shown with a continuous membrane surface 11b or film surface which nestles against an electronic system in the installed state.
  • the rigid area can also represent an outer housing side (enclosure) when the entire device is assembled.
  • printed circuit boards with or without housing or inner housing
  • racks circuit board holder or PCB holder made of plastic or metal
  • thermally conductive pastes can be dispensed with here, since the foil of the cooling device (in particular aluminum foil) clings to the component surfaces to be cooled without an air gap. If there are very large differences in height of the component components (e.g. due to larger protruding components), a surface foil can also be deep-drawn, for example, in order to be positioned close to the components even without fluid pressure or liquid pressure.
  • FIG. 9 shows a rack according to the invention with a plurality of plug-in cards or printed circuit boards 14a-14d, with FIG. 9 (A) showing a sectional view from above and FIG. 9 (B) showing a sectional view.
  • the rack 30 comprises a rack housing 31 and a plurality of cooling devices 100a-100e, through which fluid flows for cooling. Furthermore, a connector 32 (backplane with so-called direct connectors) is provided, which the circuit boards 14a-14d can accommodate and thus contributes to the stabilization and storage security of the circuit boards 14a-14d.
  • the printed circuit boards 14a-14d (or electronic circuit boards or circuit carriers) can also have inner housings 20 (arranged on both sides or on one side) or so-called heat spreaders, e.g. B.
  • FIG. 10 (A) shows a plan view of the printed circuit board 14a with the associated inner housing 20a or heat spreader arranged thereon without the cooling device 100a of the rack shown in FIG. 9 .
  • Fig. 10 (B) different configurations are shown, where z. B. (from top to bottom) either a two-sided partial inner housing 20a or heat spreader, a one-sided partial inner housing 20b, a complete housing 20c on both sides or no inner housing can be provided. It can be clearly seen in FIG.
  • FIG. 12 (A)-(E) shows various configurations of the cooling arrangement according to the invention, the necessary counterforce being supported by fluid cushions also originating from the same fluid circuit or by a bearing on a housing.
  • An advantage of bilateral fluid cushion storage is that the location of the circuit board 14 and the electrical congestion at the plugs Connection strip 32 specifies the position and the fluid cushion or cooling devices 10 through which the flow passes exert almost no or only insignificant forces on the system (balance of forces). Floating connectors are generally not necessary here to compensate for tolerances.
  • the embodiment according to FIG. 12 (A) shows a cooling arrangement according to the invention with a cooling device 10 or heat sink 11 arranged on both sides of the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force and cooling on both sides takes place.
  • FIG. 12 (C) shows a cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side on the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force takes place through the housing counter-pressure (one-sided heat spreader or one-sided inner housing).
  • FIG. 12 (D) shows a cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side of the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force takes place through the housing counter-pressure (heat spreader on both sides or inner housing on both sides).
  • FIG. 12 (D) shows a cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side of the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force takes place through the housing counter-pressure (heat spreader on both sides or inner housing on both sides).
  • FIG. 12 (E) shows a cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side of the printed circuit board 14 so that an elastic, symmetrical force is introduced by the housing counter-pressure (heat spreader on both sides or inner housing on both sides).
  • the housing counter-pressure heat spreader on both sides or inner housing on both sides.
  • FIG. 13 shows a particularly simple and also slim design of a cooling device 100 or a cooling pad according to the invention, which is made of film material.
  • a number of such cooling devices 100 or 100a, 100b, 100c can be introduced between a number of circuit boards or circuit carriers, so that the fluid flow can be guided here in a particularly simple manner.
  • the cooling device 100 comprises a welded or glued connection area 101, connection lines 102, 103 for the cooling medium (ie an inlet and an outlet), foil or composite foil 104, if necessary a flexible fluid channel separator or a fluid channel separator 105 and if necessary a folded foil edge 106.
  • connection lines for the cooling medium are not shown in FIG are then inserted in the illustration below.
  • the plug-in cards or printed circuit boards 14a, 14b, 14c with electronic components on them can be easily inserted or removed as long as no pressure has built up in the cooling system.
  • printed circuit board 14a has fluid cooling on one side and is supported on rack housing 31 on one side
  • printed circuit board 14b has fluid cooling on both sides
  • printed circuit board 14c has fluid cooling on both sides.
  • connection plugs 15a, 15b, 15c there can be laterally arranged connection plugs 15a, 15b, 15c, which are plugged into a common connection strip 33 (backplane) or its backplane plug.
  • FIG. 15 shows an alternative embodiment of a cooling arrangement 110 according to the invention with heat sink 111 and connection lines 112, 113, in which, in contrast to the representation according to FIG. 14, a solid frame construction or a solid frame 114 is used.
  • the cooling device 110 can be designed to be open on both sides or open on one side.
  • the cooling device 110 can be applied on both sides or on one side, ie the cooling device can thus be flexibly conformable on both sides or only on one side.
  • (A) shows a top view and (B) a sectional view along the section line AA without circuit board 14 and (C) a sectional view along the section line AA with a non-detailed representation of the circuit board 14.
  • the upper part of the cooling device in (B) and (C ) comprises a film arrangement on both sides, with an outer film 115 and an inner film 116, whereas the lower part of the cooling device 110 has only an inner film 116.
  • the printed circuit board 14 has a connector plug 15 arranged on the side.
  • elastic spacers or separations formed in the fluid channel are provided (fluid channel separation 117).
  • the cooling device can also be used to heat a component to be heated (as a heating device, so to speak) by being filled with a medium that gives off heat to a component to be heated.
  • the cooling device can be easily connected to a heating circuit via the connections in order to be supplied with heating medium, which then flows through the cooling device or heating device.
  • the rack according to the invention or the cooling arrangement according to the invention could also be used to heat one or more batteries or accumulators, in particular in the automotive sector.

Abstract

The invention relates to a cooling device (10, 100, 1 00a-1 OOd, 110) for cooling a component to be cooled, comprising a heat sink (11, 100, 111) which is designed to receive a cooling medium, wherein the heat sink (11, 111) has an inlet (12, 102, 112) and an outlet (13, 103, 113) for the cooling medium, and the heat sink (11, 111) is at least partly made of a flexible material so that the heat sink (1, 111) or a flexible part of the heat sink (11, 111) conforms to the component to be cooled when the heat sink is filled with the cooling medium and/or when the cooling medium is flowing through the heat sink.

Description

Beschreibung Description
Kühlvorrichtung, Kühlanordnung, Steuereinrichtung sowie Racksystem Cooling device, cooling arrangement, control device and rack system
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Kühlvorrichtung und eine Kühlanordnung, insbesondere für eine Steuereinrichtung, einen Sensor oder ein Racksystem, eine entsprechende Steuereinrichtung, insbesondere eine Steuereinrichtung, durch die z. B. eine (teil-) automatisierte Steuerung oder die Batterieversorgung eines Fahrzeuges erfolgen kann, sowie ein Rack bzw. Racksystem, welches eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung bzw. eine erfindungsgemäße Kühlanordnung aufweist. The present invention relates to a novel cooling device and a cooling arrangement, in particular for a control device, a sensor or a rack system, a corresponding control device, in particular a control device, by the z. B. a (partly) automated control or the battery supply of a vehicle can take place, as well as a rack or rack system, which has a cooling device according to the invention or a cooling arrangement according to the invention.
Technologischer Hintergrund Technological background
Moderne Fortbewegungsmittel wie Kraftfahrzeuge oder Motorräder werden zunehmend mit Fahrerassistenzsystemen ausgerüstet, welche mit Hilfe von Sensorsystemen die Umgebung erfassen, Verkehrssituation erkennen und den Fahrer unterstützen, z. B. durch einen Brems- oder Lenkeingriff oder durch die Ausgabe einer optischen oder akustischen Warnung. Als Sensorsysteme zur Umgebungserfassung werden regelmäßig Radarsensoren, Lidarsensoren, Kamerasensoren oder dergleichen eingesetzt. Aus den durch die Sensoren ermittelten Sensordaten können anschließend Rückschlüsse auf die Umgebung gezogen werden, womit z. B. eine Objekt- und/oder Umgebungsklassifizierung bzw. ein Umfeldmodell erstellt werden kann. Ferner ist die Umgebungserfassung nahezu unverzichtbar im Bereich des (teil-) autonomen Fahrens, sodass ein besonderes Interesse an der Fort- und Weiterentwicklung der entsprechenden Systeme besteht. Zur Ansteuerung von Aktoren (Bremse, Motor, Getriebe und dergleichen) und/oder Sensoren sowie zur Berechnung und Steuerung von Fahr- und Assistenzfunktionen werden in der Regel elektronische Steuergeräte (Electronic Control Unit, ECU) bzw. Steuereinrichtungen eingesetzt. Steuergeräte vieler Gattungen erzeugen oft erhebliche Abwärme, d. h. Verlustleistung, wobei die Verlustleistung der Steuergeräte je nach Umgebungsbedingungen unterschiedlich abgeführt werden kann, z. B. über eine Kühlung. Bekannt sind verschiedene Formen von Kühlmethoden, z. B. durch natürliche Konvektion, bei der erwärmte Luft, welche leichter als kühlere Luft ist, aufsteigt und die nachströmende Luft sich erwärmt und dann ebenfalls aufsteigt. Ferner kann auch eine erzwungene Konvektion vorgesehen sein, bei der z. B. mittels Ventilatoren ein Luftstrom über die zu kühlenden Bauteile geblasen oder gesogen wird, wodurch die erwärmte Luft abgeführt wird. Weiterhin gibt es Fluidkühlsysteme, insbesondere Flüssigkeitskühlsysteme, bei denen die zu kühlenden Bauteile z. B. durch Kühlflüssigkeiten gekühlt werden (z. B. aktiv indem die Kühlflüssigkeit mittels Pumpe an den zu kühlenden Bauteilen vorbei getrieben wird). Zudem sind zahlreiche Mischformen und Varianten sowie weitere Kühlmöglichkeiten zu den aufgezeigten Systemen, wie z. B. Wärmeleitung hin zu einem kühleren Punkt, bekannt. Modern means of transport such as motor vehicles or motorcycles are increasingly being equipped with driver assistance systems that use sensor systems to detect the environment, recognize the traffic situation and support the driver, e.g. B. by a braking or steering intervention or by the output of a visual or acoustic warning. Radar sensors, lidar sensors, camera sensors or the like are regularly used as sensor systems for detecting the surroundings. From the sensor data determined by the sensors, conclusions can then be drawn about the environment, e.g. B. an object and / or environment classification or an environment model can be created. Furthermore, the detection of the surroundings is almost indispensable in the field of (partly) autonomous driving, so that there is a special interest in the further development of the corresponding systems. Electronic control units (electronic control units, ECU) or control devices are generally used to control actuators (brakes, engine, transmission and the like) and/or sensors and to calculate and control driving and assistance functions. Control units of many types often generate considerable waste heat, ie power loss, with the power loss of the control units being dissipated differently depending on the environmental conditions, e.g. B. via cooling. Various forms of cooling methods are known, e.g. B. by natural convection, in which heated air, which is lighter than cooler air, rises and the following air is heated and then also rises. Forced convection can also be provided, in which z. B. by means of fans, an air flow is blown or sucked over the components to be cooled, whereby the heated air is discharged. There are also fluid cooling systems, especially liquid cooling systems, in which the components to be cooled z. B. be cooled by cooling liquids (e.g. actively by the cooling liquid being driven past the components to be cooled by means of a pump). In addition, numerous mixed forms and variants as well as other cooling options for the systems shown, such as e.g. B. conduction to a cooler point known.
Ferner kann die abzuführende Wärme des elektronischen Steuergerätes durch ein thermisch gut leitendes Gehäuse, z. B. Metallgehäuse, des Steuergerätes nach außen gebracht werden. An der Oberfläche oder zumindest an z. B. einer Seite des Gehäuses besteht bei hoher Verlustleistung nun die Herausforderung, die Wärme möglichst gut abzuleiten damit die im Gehäuse befindlichen Bauteile vor Überhitzung zu schützen. Furthermore, the heat to be dissipated from the electronic control unit can be replaced by a thermally highly conductive housing, e.g. B. metal housing, the control unit are brought to the outside. On the surface or at least on z. B. one side of the housing with high power loss, the challenge now is to dissipate the heat as well as possible so that the components in the housing are protected from overheating.
Es gibt verschiedene Formen von Kühlung, z. B. Luftkühlung ggf. mit Kühlrippen oder ein geschlossener Kühlmittelkreislauf, der an das Gehäuse des Steuergerätes angeschlossen werden kann. Flüssigkeitskühlung wird in modernen Fahrzeugen vermehrt eingesetzt, da diese in elektrisch betriebenen Fahrzeugen oder Hybridfahrzeuge wegen diverser an Board befindlicher Elektroniken ohnehin schon im Fahrzeug vorhanden ist und eine Mitnutzung für andere Steuergeräte sich daher anbietet. Wird z. B. aus Robustheitsgründen ein Gehäuse um ein elektronisches Steuergerät gebaut, so wird die abzuführende Wärme oftmals durch ein thermisch gut leitendes Metallgehäuse nach außen geführt. Die Wärmeableitung durch Metall ist eine bevorzugte Wärmeabtleitungsmethode. Hier wird mit Hilfe des guten thermischen Leitwertes des Metalls die Wärme z. B. zu einer Kühlflüssigkeit transportiert, welche z. B. in einem Kanal des Metallgehäuses strömt bzw. fließt. There are different forms of cooling, e.g. B. Air cooling, possibly with cooling fins, or a closed coolant circuit that can be connected to the housing of the control unit. Liquid cooling is increasingly being used in modern vehicles, since this is already present in electrically operated vehicles or hybrid vehicles due to various on-board electronics and it is therefore possible to use it for other control units. If e.g. If, for example, a housing is built around an electronic control unit for reasons of robustness, the heat to be dissipated is often routed to the outside through a metal housing with good thermal conductivity. Heat dissipation through metal is a preferred heat dissipation method. Here, with the help of the good thermal conductance of the metal the heat z. B. transported to a cooling liquid which z. B. flows or flows in a channel of the metal housing.
Diese Methode hat jedoch den Nachteil, dass oftmals mehrere Bauteile auf einer Leiterplatte gekühlt werden sollen, wobei in der Regel Bauhöhentoleranzen (z. B. durch die Geometrie der elektronischen Komponenten auf der Leiterplatte) und auch Ausdehnungskoeffizienten zu berücksichtigen sind, so dass das Metallgehäuse die zu kühlenden Bauteile nicht direkt berühren sollte bzw. kann, wodurch Spalte entstehen, welche die Kühlleistung verringern können. Daher werden deutlich schlechter wärmeleitende Pasten oder Klebstoffe oder Pads eingebracht, die diese Spalte überbrücken. Dieses bringt üblicherweise deutliche Verluste bei der thermischen Anbindung. Ein weiterer Nachteil bisherigerHowever, this method has the disadvantage that several components on a printed circuit board often have to be cooled, whereby overall height tolerances (e.g. due to the geometry of the electronic components on the printed circuit board) and also expansion coefficients have to be taken into account, so that the metal housing should not or cannot touch the components to be cooled directly, resulting in gaps that can reduce the cooling capacity. For this reason, pastes or adhesives or pads with significantly poorer thermal conductivity are used to bridge these gaps. This usually results in significant losses in the thermal connection. Another disadvantage of previous
Lösungen, sind sehr aufwändige teure Gehäuse, die z. B. Wasserkanäle führen. Oft werden sogar spezielle Rohre im Gehäuse eingebettet, um die Kühlleistung zu bewerkstelligen. Aufwändige Konstruktionen heutiger fluidgekühlter Steuergerätegehäuse aber auch große Spalte, welche mittels Wärmeleitmitteln zu den metallischen Gehäuseteilen geführt werden müssen, sowie größere Gehäuseabmessungen sind übliche Nachteile bei derartigen Steuergeräten. Ferner ist ein weiterer Nachteil, dass im Falle einer Änderung der Baugruppen bzw. Solutions are very complex expensive housing z. B. lead water channels. Special tubes are often even embedded in the housing in order to achieve the cooling performance. Expensive constructions of today's fluid-cooled control unit housings, but also large gaps, which have to be routed to the metal housing parts by means of heat-conducting means, and larger housing dimensions are common disadvantages of such control units. Another disadvantage is that in the event of a change to the assemblies or
Bauteilbestückungen auf den Schaltungsträgem, oftmals auch das Gehäuse verändert werden muss, da das Metall nahe an die elektronischen Bauteilkomponenten herangebracht werden muss, aber es nicht wegen geänderten Bauteilhöhen kollidieren darf oder die Abstände bzw. Spalte zu groß werden, um ausreichend Kühlleistung zu garantieren. Component placement on the circuit carriers, often the housing must also be changed, since the metal must be brought close to the electronic component components, but it must not collide due to changed component heights or the distances or gaps are too large to guarantee sufficient cooling capacity.
Neben den geschilderten Herausforderungen und Nachteilen ist in der Regel bei neuartigen Steuergeräten konstruktiv auch eine gute EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit)-Abschirmung darzustellen, welche Störaussendungen aber auch eingestrahlte Störungen verhindern soll. Hierbei werden Schaltungsträger oder Teile davon oftmals in Metallgehäusen angeordnet. Dabei ergibt sich eine besondere Herausforderung bei Racksystemen, welche mehrere elektronische Platinen besitzen, die gekühlt werden sollen. Üblicherweise sind hier Platinen oder Steckkarten einsetzbar, die auch in einfacher Weise de- und installierbar bzw. tauschbar sein sollten. Allerdings ist dies mit herkömmlichen Fluidkühlungen nur schwer darstellbar, da die Kühlplatten der Flüssigkeitskühlung im Rack an die einzelnen Einsteckkarten herangeführt werden müssten, wenn eine einfache Trennbarkeit z. B. im Servicefall gefordert ist. Das Fluid direkt über hydraulische Stecker an die einzelnen Einsteckkarten zu bringen, ist dabei besonders aufwändig und wegen Dichtigkeits- und Handlingthemen in der Regel unerwünscht. In addition to the challenges and disadvantages described, good EMC (Electromagnetic Compatibility) shielding is generally required in the design of new control devices, which is intended to prevent both emitted and radiated interference. In this case, circuit carriers or parts thereof are often arranged in metal housings. A particular challenge arises with rack systems that have several electronic circuit boards that need to be cooled. Circuit boards or plug-in cards can usually be used here, which can also be easily removed and installed or replaced. should be interchangeable. However, this is difficult to achieve with conventional fluid cooling, since the cooling plates of the liquid cooling in the rack would have to be brought up to the individual plug-in cards if simple separability, e.g. B. is required in case of service. Bringing the fluid directly to the individual plug-in cards via hydraulic plugs is particularly complex and generally undesirable due to issues of tightness and handling.
Druckschriftlicher Stand der Technik Printed state of the art
Aus der DE 10 2004 028 740 B4 ist ein kombiniertes Kühl-/Klimasystem für Kraftfahrzeuge zum Kühlen elektrischer und/oder elektronischer Bauteile des Kraftfahrzeugs des Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei wird das bestehende Klimasystem, in der Form einer Heizung mit Gebläse oder einer Klimaanlage, zum Kühlen elektrischer bzw. elektronischer Bauteile des Kraftfahrzeugs genutzt, indem durch eine Rückführung der Kühlluft in den Ansaugtrakt des Lüfters des Klimasystems eine nahezu völlige Kompensation des Eingriffs auf das Klimasystem bewirkt wird. Somit kann ein symmetrischer Abgriff von Luft aus dem Klimasystem als Kühlluft ermöglicht werden, ohne die Symmetrie des Klimasystems wesentlich zu stören. DE 10 2004 028 740 B4 discloses a combined cooling/air conditioning system for motor vehicles for cooling electrical and/or electronic components of the motor vehicle. Here, the existing air conditioning system, in the form of a heater with a fan or an air conditioning system, is used to cool electrical or electronic components of the motor vehicle by almost completely compensating for the intervention in the air conditioning system by recirculating the cooling air into the intake tract of the fan of the air conditioning system is effected. Thus, a symmetrical tapping of air from the air conditioning system as cooling air can be made possible without significantly disturbing the symmetry of the air conditioning system.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung Object of the present invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, eine Kühlvorrichtung und eine entsprechende Kühlanordnung anzugeben, womit ein guter Wärmeübergang zwischen Kühlkörper bzw. Kühlelement und den zu kühlenden Baugruppenkomponenten erreicht wird und die aus dem Stand der Technik ergebenden Nachteile in einfacher, platzsparender und kostengünstiger Weise überwunden werden. Lösung der Aufgabe The object of the present invention is now to specify a cooling device and a corresponding cooling arrangement, with which a good heat transfer between the heat sink or cooling element and the assembly components to be cooled is achieved and the disadvantages resulting from the prior art are overcome in a simple, space-saving and cost-effective manner become. solution of the task
Die vorstehende Aufgabe wird durch die gesamte Lehre des Anspruchs 1 sowie der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht. The above object is achieved by the entire teaching of claim 1 and the independent claims. Expedient developments of the invention are claimed in the dependent claims.
Erfindungsgemäß umfasst die Kühlvorrichtung für die Kühlung einer zu kühlenden Komponente, einen Kühlkörper zur Aufnahme eines Kühlmediums, wobei der Kühlkörper mindestens einen Einlass und mindestens einen Auslass für das Kühlmedium aufweist und zumindest teilweise aus flexiblem Material gefertigt ist, so dass sich der Kühlkörper oder ein flexibler Teil des Kühlkörpers an die zu kühlende Komponente toleranzausgleichend anschmiegt, wenn dieser z. B. mit Kühlmedium gefüllt ist, also einen gewissen Innendruck aufweist. Durch die vorliegende Erfindung kann auf Wärmeleitpaste in der Regel bei den meisten Bauteilkomponenten verzichtet werden. Ferner kann die Kühlleistung einer zu kühlenden Komponente in einfacher Weise verbessert werden, da der Spalt zwischen zu kühlenden Bauteilkomponenten und Kühlkörper in besonderem Maße verringert wird. Dies geschieht in einfacher Weise durch das Befüllen oder Durchströmen des Kühlkörpers mit Kühlmedium und dem damit spätestens dann auftretenden Ausdehnen des Kühlkörpers und der daraus resultierenden Annäherung zwischen Kühlkörper und zu kühlenden Komponente. Auch ein entstehender Staudruck bei Betrieb einer Kühlpumpe sorgt für eine innige Verbindung. Aufgrund der flexiblen Eigenschaft des Kühlkörpermaterials schmiegt sich dieses an die zu kühlenden Komponenten insbesondere beim Ausdehnen an. In gleicher Weise kann die Erfindung auch zum Temperieren bzw. Erwärmen einer zu erwärmenden Komponente verwendet werden. According to the invention, the cooling device for cooling a component to be cooled comprises a heat sink for receiving a cooling medium, the heat sink having at least one inlet and at least one outlet for the cooling medium and being at least partially made of flexible material, so that the heat sink or a flexible Part of the heatsink to the component to be cooled nestles tolerance-compensating if this z. B. is filled with cooling medium, so has a certain internal pressure. As a result of the present invention, thermally conductive paste can generally be dispensed with in the case of most component parts. Furthermore, the cooling performance of a component to be cooled can be improved in a simple manner, since the gap between the component to be cooled and the heat sink is reduced to a particular extent. This is done in a simple manner by filling or flowing through the heat sink with cooling medium and the expansion of the heat sink that then occurs at the latest and the resulting convergence between the heat sink and the component to be cooled. A dynamic pressure that arises when a cooling pump is in operation also ensures an intimate connection. Due to the flexible properties of the heat sink material, it nestles against the components to be cooled, especially when it expands. In the same way, the invention can also be used for tempering or heating a component to be heated.
Vorzugsweise ist als flexibles Material Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie oder Kupferfolie, oder Kunststofffolie vorgesehen, da derartige Folien in einfacher Weise und kostengünstig herstellbar sind. Metal foil, in particular aluminum foil or copper foil, or plastic foil is preferably provided as the flexible material, since foils of this type can be produced in a simple manner and at low cost.
Zweckmäßigerweise kann als flexibles Material eine Verbundfolie oder ein Laminat vorgesehen sein, die/das eine Metallfolie und/oder eine Kunststofffolie umfasst. Die Haltbarkeit und Stabilität des Kühlkörpers können dadurch in einfacher Weise verbessert werden. Zudem kann der Kühlkörper dadurch den Eigenschaften des jeweiligen Kühlmediums bzw. an den Umgebungsbedingungen angepasst werden A compound foil or a laminate can expediently be provided as the flexible material, which comprises a metal foil and/or a plastic foil. The The durability and stability of the heat sink can thereby be improved in a simple manner. In addition, the heat sink can be adapted to the properties of the respective cooling medium or to the ambient conditions
Ferner kann das flexible Material auch eine Beschichtung aufweisen, insbesondere eine Aluminiumbeschichtung, um die Eigenschaften hinsichtlich Stabilität, Dichtigkeit, Alterung, Haltbarkeit zu verbessern. Insbesondere eignen sich Anoxal-Schichten (Anoxal-Verfahren = durch anodische Polarisierung des Aluminiums entsteht eine Aluminiumoxidschicht auf der Oberfläche des Aluminiums) oder Eloxal-Schichten (Eloxal-Verfahren = elektrolytische Oxidation von Aluminium, wobei eine oxidische Schutzschicht auf Aluminium durch anodische Oxidation erzeugt wird) als Beschichtung einer Aluminiumfolie. Furthermore, the flexible material can also have a coating, in particular an aluminum coating, in order to improve the properties with regard to stability, tightness, aging and durability. Anoxal layers (anodic process = anodic polarization of the aluminum creates an aluminum oxide layer on the surface of the aluminum) or anodized layers (eloxal process = electrolytic oxidation of aluminum, with an oxidic protective layer being produced on aluminum by anodic oxidation) are particularly suitable ) as a coating of an aluminum foil.
In praktischer Weise können das flexible Material bzw. der Kühlkörper doppelwandig ausgestaltet sein (und um die zu kühlende Leiterplatte herumgelegt sein), wobei das Kühlmedium zwischen beiden Wandungen strömt. Dadurch kann die Stabilität in besonderem Maße verbessert werden. In a practical manner, the flexible material or the heat sink can be double-walled (and laid around the printed circuit board to be cooled), with the cooling medium flowing between the two walls. As a result, the stability can be improved to a particular extent.
Zweckmäßigerweise kann die Kühlvorrichtung tiefgezogene Bereiche umfassen, welche zu kühlende Komponenten, wie z. B. die Leistungselektronik auf einer Leiterplatte oder hervorstehende Kondensatoren, aufnehmen können, sodass ein besseres Anliegen der Kühlvorrichtung an den Bauteilkomponenten ermöglicht werden kann. Conveniently, the cooling device can include deep-drawn areas which components to be cooled, such as. B. the power electronics on a printed circuit board or protruding capacitors, so that a better concern of the cooling device can be made possible on the component parts.
Dadurch, dass der Kühlkörper einen starren Bereich und mindestens einen flexiblen Bereich umfassen kann, können auch nur Teile des Kühlkörpers anschmiegsam sein. Der starre Bereich kann dabei z. B. aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein. Dadurch kann die Aufbautechnik oder die Stabilität verbessert werden, zudem können Materialkosten gesenkt werden. Due to the fact that the heat sink can include a rigid area and at least one flexible area, only parts of the heat sink can also be conformable. The rigid area can z. B. be made of plastic or metal. As a result, the construction technology or the stability can be improved, and material costs can also be reduced.
Ferner kann der Kühlkörper über Schweiß- oder Klebebereiche geschlossen sein.Furthermore, the heat sink can be closed via welding or adhesive areas.
Dadurch kann aus den verwendeten Folien in einfacher Weise eine Art Beutel oder Tasche gebildet werden, welche das Kühlmedium aufnehmen kann. Gemäß einer besonderen Ausgestaltung kann der Kühlkörper Löcher aufweisen, die dazu vorgesehen sind, Vorsprünge, insbesondere Elektrische-Stecker-Pins, der zu kühlenden Komponente aufzunehmen, um einen elektrischen Anschluss aus dem EMV umschlossenen Bereich der metallischen Umhüllung zu ermöglichen, d. h. nach außen zu führen. As a result, a type of bag or pocket can be formed from the films used in a simple manner, which can hold the cooling medium. According to a particular embodiment, the heat sink can have holes that are intended to accommodate projections, in particular electrical connector pins, of the component to be cooled in order to allow an electrical connection from the EMC-enclosed area of the metallic casing, ie to lead to the outside .
Zweckmäßigerweise kann der Kühlkörper eine Trennung im Inneren aufweisen, insbesondere eine flexible Fluidkanaltrennung. Dadurch kann der Fluidstrom gelenkt und damit die Kühlwirkung verbessert werden. Zudem kann die Stabilität verbessert werden. The heat sink can expediently have a separation on the inside, in particular a flexible fluid channel separation. As a result, the fluid flow can be directed and thus the cooling effect can be improved. In addition, the stability can be improved.
Zweckmäßigerweise können Abstandhalter oder eine Fluidkanaltrennung im Inneren des Kühlkörpers vorgesehen sein. Dadurch kann die Druckstabilität verbessert werden. Ferner kann die Fluiddurchströmung geführt und dadurch verbessert werden. Spacers or a fluid channel separation can expediently be provided inside the heat sink. As a result, the pressure stability can be improved. Furthermore, the flow of fluid can be guided and thereby improved.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Kühlkörper als Beutel oder als Folie ohne Rahmen ausgestaltet sein. According to a preferred embodiment, the heat sink can be designed as a bag or as a film without a frame.
Alternativ oder zusätzlich kann der Kühlkörper als elastischer Balg ausgestaltet sein. Ferner kann auch ein flexibler Bereich des Kühlkörpers als elastischer Balg ausgestaltet sein. Alternatively or additionally, the heat sink can be designed as an elastic bellows. Furthermore, a flexible area of the heat sink can also be configured as an elastic bellows.
Vorzugsweise kann als Kühlmedium ein Fluid, insbesondere Wasser, Glykol, ein Waser-Glykol-Gemisch, Luft, CO2 oder dergleichen, vorgesehen sein. A fluid, in particular water, glycol, a water-glycol mixture, air, CO2 or the like can preferably be provided as the cooling medium.
Ferner umfasst die vorliegende Erfindung eine Kühlanordnung, die in der Regel ein Gehäuse, eine zu kühlende Komponente, und eine Kühlvorrichtung für die zu kühlende Komponente umfasst. Alternativ kann auch der Kühlkörper z. B. durch feste Bereiche das Gehäuse oder einen Teil des Gehäuses bilden. Die Kühlvorrichtung weist einen Kühlkörper auf, welcher zur Aufnahme eines Kühlmediums dient, wobei der Kühlkörper mindestens einen Einlass und mindestens einen Auslass für das Kühlmedium besitzt und zumindest teilweise aus flexiblem Material gefertigt ist, so dass sich der Kühlkörper oder ein flexibler Teil des Kühlkörpers in besonderem Maße an die zu kühlende Komponente anschmiegt, wenn dieser mit Kühlmedium gefüllt ist oder durchströmt wird, also insbesondere dass sich ein höherer Innendruck im Kühlkörper als der Umgebungsluftdruck einstellt. Furthermore, the present invention includes a cooling arrangement, which generally includes a housing, a component to be cooled, and a cooling device for the component to be cooled. Alternatively, the heat sink z. B. form the housing or part of the housing by fixed areas. The cooling device has a cooling body, which is used to hold a cooling medium, the cooling body having at least one inlet and has at least one outlet for the cooling medium and is at least partially made of flexible material, so that the heat sink or a flexible part of the heat sink particularly clings to the component to be cooled when it is filled with cooling medium or is flowing through it, i.e. in particular that the internal pressure in the heat sink is higher than the ambient air pressure.
Zweckmäßigerweise kann die zu kühlende Komponente ein Innengehäuse bzw. einen sogenannten „Heatspreader“ aufweisen, welches/welcher an einer oder mehreren Seiten der zu kühlenden Komponente angeordnet ist. Als Heatspreader bzw. Hitzeverteiler kann dabei z. B. ein Kühlblech aus einem Metall mit guter Wärmeleitfähigkeit, wie Kupfer oder Aluminium, vorgesehen sein. Der Heatspreader wirkt somit als eine Art thermische Verlängerung bzw. Vergrößerung der zu kühlenden Komponente und um Kräfte aufzunehmen, die der Kühlkörper sonst z. B. auf Einzelbauteile auf der Leiterplatte bringen würde. The component to be cooled can expediently have an inner housing or what is known as a “heat spreader”, which is/are arranged on one or more sides of the component to be cooled. As a heat spreader or heat distributor z. B. a cooling plate made of a metal with good thermal conductivity, such as copper or aluminum, can be provided. The heat spreader thus acts as a kind of thermal extension or enlargement of the component to be cooled and to absorb forces that the heat sink would otherwise e.g. B. would bring to individual components on the circuit board.
Ferner kann die zu kühlenden Komponente einseitig oder beidseitig mit dem Kühlkörper umgeben sein. Dementsprechend kann die zu kühlende Komponente beidseitig abgestützt sein, wobei mindestens eine Seite durch ein flexibles Material bzw. flexibel aufgehängtes Material flächig abgestützt wird. Furthermore, the component to be cooled can be surrounded by the heat sink on one side or on both sides. Accordingly, the component to be cooled can be supported on both sides, with at least one side being supported areally by a flexible material or flexibly suspended material.
Vorzugsweise handelt es sich bei der zu kühlenden Komponente um eine Leiterplatte oder um mehrere Leiterplatten. The component to be cooled is preferably a printed circuit board or multiple printed circuit boards.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Racks können mehrere Kühlvorrichtungen vorgesehen sein, die vorzugsweise an einem gemeinsamen Fluidkreislauf angeschlossen sind. Dadurch kann die Kühlleistung, insbesondere bei mehreren zu kühlenden Komponenten, in besonders einfacher Weise verbessert werden. Bei redundanten Systemen z. B. für Automatisiertes Fahren kommen aus Sicherheitsgründen auch getrennte Kühlkreisläufe in Betracht, so dass ein Teil der Kühlkörper einem Fluidkühlkreislauf und ein anderer Teil einem anderen Fluidkühlkreislauf zugeordnet wird. Bei dem Gehäuse kann es sich in praktischer Weise um ein Gehäuse einer Steuereinrichtung oder eines Sensors zur Umfelderfassung handeln. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Steuergerät bzw. eine Steuereinrichtung oder auch einen Sensor, wobei eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung oder eine erfindungsgemäße Kühlanordnung zum Kühlen der zu kühlenden Komponente vorgesehen ist. According to an advantageous embodiment of the rack, several cooling devices can be provided, which are preferably connected to a common fluid circuit. As a result, the cooling capacity can be improved in a particularly simple manner, in particular when there are a number of components to be cooled. In the case of redundant systems, e.g. For example, for automated driving, separate cooling circuits can also be considered for safety reasons, so that part of the heat sink is assigned to one fluid cooling circuit and another part to another fluid cooling circuit. In a practical manner, the housing can be a housing for a control device or a sensor for detecting the surroundings. In particular, the present invention also includes a control device or a control device or a sensor, with a cooling device according to the invention or a cooling arrangement according to the invention being provided for cooling the component to be cooled.
Neben- oder Untergeordnet beansprucht die vorliegende Erfindung ein Racksystem bzw. ein Rack, umfassend ein Rackgehäuse und mindestens eine zu kühlende Komponente, insbesondere mehrere Leiterplatten, wobei mindestens eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung oder eine erfindungsgemäße Kühlanordnung vorgesehen ist, um die mindestens eine zu kühlende Komponente zu kühlen. The present invention also claims a rack system or a rack, comprising a rack housing and at least one component to be cooled, in particular a plurality of printed circuit boards, with at least one cooling device according to the invention or a cooling arrangement according to the invention being provided in order to cool the at least one component to be cooled .
Zweckmäßigerweise können als zu kühlende Komponente mindestens eine, zwei oder mehr Leiterplatten, Platinen (PCB), Schaltungsträger, Einsteckkarten, Batterien, elektronische Bauteilkomponenten, Mikrocontroller oder sonstige zu kühlende Komponenten vorgesehen sein. At least one, two or more printed circuit boards, circuit boards (PCB), circuit carriers, plug-in cards, batteries, electronic component components, microcontrollers or other components to be cooled can expediently be provided as the component to be cooled.
Darüber hinaus kann eine gemeinsame Steckvorrichtung z. B. „Backplane“ mit montierten Steckern im Gehäuse des Racks angeordnet sein, welche die Leiterplatten aufnehmen kann, z. B. durch geeignete Steckplätze die den Backplanesteckern zugeordnet sind, wodurch die Stabilität verbessert und die Einbaulage vorgegeben werden kann. Das erfindungsgemäße Kühlsystem passt sich (schmiegt sich) an die Lage der eingesteckten Leiterplatten an. In addition, a common connector z. B. "Backplane" with mounted plugs in the housing of the rack, which can accommodate the circuit boards, z. B. through suitable slots that are assigned to the backplane connectors, which improves the stability and the installation position can be specified. The cooling system according to the invention adapts (snuggles) to the position of the inserted printed circuit boards.
Vorzugsweise umfasst das Rack dabei mehrere Kühlvorrichtungen zwischen mehreren zu kühlenden Komponenten bzw. Leiterplatten. Explizit erwähnt sei hierbei, dass eine Kühlvorrichtung aber auch zwei zu kühlende Komponenten bedienen kann. The rack preferably comprises a number of cooling devices between a number of components or printed circuit boards to be cooled. It should be explicitly mentioned here that a cooling device can also serve two components to be cooled.
Ferner kann das Rack eine Backplane / Anschlussleiste mit Steckern aufweisen, wobei die Leiterplatten jeweils einen oder mehrere Anschlussstecker zur Kontaktierung an die Backplane-Stecker aufweisen oder als Direktverbinder direkt in den Backplanestecker einsteckbar ist , Somit sind die Leiterplatten die in die gemeinsame Anschlussleiste passen in einfacher Weise einsteckbar. Dadurch werden eine besonders einfache und schnelle Installation und Deinstallation erreicht. Furthermore, the rack can have a backplane/connector strip with connectors, with the printed circuit boards each having one or more connector connectors for contacting the backplane connector or as a direct connector can be plugged into the backplane connector. Thus, the printed circuit boards that fit into the common terminal block can be plugged in in a simple manner. This achieves a particularly simple and quick installation and deinstallation.
Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen Description of the invention based on exemplary embodiments
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zweckmäßigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: In the following, the invention is explained in more detail by means of expedient exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung eines Fahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung; 1 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a vehicle with a control device according to the invention;
Fig. 2 eine vereinfachte schematische Seitendarstellung einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, welche eine Leiterplatte umschließt (B) und den identische Aufbau (A) vor dem Zusammenfügen des Kühlkörpers; 2 shows a simplified schematic side view of an embodiment of a cooling device according to the invention, which encloses a printed circuit board (B) and the identical structure (A) before the heat sink is assembled;
Fig. 3 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung ohne umschlossene Leiterplatte (A) und mit eingesetzter umschlossener Leiterplatte (B), jeweils in Draufsicht; 3 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a cooling arrangement according to the invention without an encapsulated printed circuit board (A) and with an inserted encapsulated printed circuit board (B), in each case in plan view;
Fig. 4 eine vereinfachte schematische Darstellung der Kühlanordnung aus Fig. 2 bzw. Fig. 3, die in einem Gehäuse eingebracht ist; FIG. 4 shows a simplified schematic representation of the cooling arrangement from FIG. 2 or FIG. 3, which is introduced into a housing;
Fig. 5 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung mit Löchern für einen Anschlussstecker im Kühlkörper im unverbauten Zustand (A) und mit Pins in den Löchern im umschlossenen Zustand (B) mit eingefügter Leiterplatte; 5 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a cooling arrangement according to the invention with holes for a connector plug in the heat sink in the uninstalled state (A) and with pins in the holes in the enclosed state (B) with a printed circuit board inserted;
Fig. 6 eine weitere vereinfachte schematische Schnittdarstellung der Ausgestaltung aus Fig. 5 einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung mit Löchern und Pins im offenen Zustand (A) und im umschlossenen Zustand mit Umgehäuse (B); 6 shows a further simplified schematic sectional illustration of the embodiment from FIG. 5 of a cooling arrangement according to the invention holes and pins in the open state (A) and in the closed state with casing (B);
Fig. 7 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit tiefgezogenen Bereichen (C) in Draufsicht sowie einer Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A (A) und einer Explosionsdarstellung (B) der Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A; 7 shows a simplified schematic representation of an embodiment of a cooling device according to the invention with deep-drawn areas (C) in plan view and a sectional representation along the section line A-A (A) and an exploded representation (B) of the sectional representation along the section line A-A;
Fig. 8 eine vereinfachte schematische Darstellung mehrerer Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers mit Anschlüssen: flexibler Kühlkörper (A), Kühlkörper mit starrem und flexiblen Bereich (B), Kühlkörper mit starrem und flexiblen Balg (C) sowie Kühlkörper mit starrem und langgezogenem flexiblen Bereich (D); Fig. 8 shows a simplified schematic representation of several configurations of a heat sink according to the invention with connections: flexible heat sink (A), heat sink with rigid and flexible area (B), heat sink with rigid and flexible bellows (C) and heat sink with rigid and elongated flexible area (D );
Fig. 9 eine vereinfachte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Racks in Teilschnittdarstellung in Draufsicht (A) und in perspektivischer Schnittdarstellung (B); 9 shows a simplified schematic illustration of a rack according to the invention in a partial sectional illustration in plan view (A) and in a perspective sectional illustration (B);
Fig. 10 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Leiterplattenanordnung eines erfindungsgemäßen Racks in Draufsicht (A) und verschiedener Leiterplatten mit und ohne unterschiedlichen Heatspreaden bzw. Teilgehäusen in perspektivischer Seitenansicht (B); 10 shows a simplified schematic representation of a printed circuit board arrangement of a rack according to the invention in a top view (A) and different printed circuit boards with and without different heat spreads or partial housings in a perspective side view (B);
Fig. 11 eine vereinfachte schematische Darstellung mehrerer Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers ohne dargestellte Anschlüsse: elastischer Balg mit Kühlflüssigkeit (A), eine Blase bzw. Beutel mit Kühlflüssigkeit (B) und Beutel aus Schweißfolie (C); 11 shows a simplified schematic representation of several configurations of a heat sink according to the invention without illustrated connections: elastic bellows with cooling liquid (A), a bladder or bag with cooling liquid (B) and a bag made of welding foil (C);
Fig. 12 eine vereinfachte schematische Darstellung mehrerer Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Kühlanordnung mit (A) einseitigem Heatspreader bzw. einseitigem Innengehäuse und beidseitigem Kühlkörper, (B) beidseitigem Heatspreader bzw. beidseitigem Innengehäuse und einseitigen Fluid-Kühlkörper, (C) einseitigem Heatspreader bzw. einseitigem Innengehäuse und einseitigem Fluid-Kühlkörper, (D) beidseitigem großen Heatspreader bzw. beidseitigem Innengehäuse und einseitigem Fluid-Kühlkörper sowie (E) einseitigem Heatspreader bzw. einseitigem Innengehäuse und einseitigem teilweise starren und partiell elastischem Kühlkörper; 12 shows a simplified schematic representation of several configurations of a cooling arrangement according to the invention with (A) a heat spreader on one side or an inner housing on one side and a heat sink on both sides, (B) a heat spreader on both sides or on both sides inner case and single sided fluid heatsink, (C) single sided heat spreader or single sided inner case and single sided fluid heatsink, (D) double sided large heat spreader or double sided inner case and single sided fluid heatsink, and (E) single sided heat spreader or single sided inner case and single sided partial rigid and partially elastic heat sink;
Fig. 13 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung in Draufsicht sowie Schnittdarstellungen entlang der Schnittlinien A-A, B-B, C-C und D-D; 13 shows a simplified schematic representation of a further embodiment of a cooling device according to the invention in plan view and sectional representations along the section lines A-A, B-B, C-C and D-D;
Fig. 14 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Racks mit nicht eingesteckten Leiterplatten (A) und eingesteckten Leiterplatten (B), sowie 14 shows a simplified schematic representation of a further embodiment of a rack according to the invention with printed circuit boards (A) not inserted and printed circuit boards (B) inserted, and
Fig. 15 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung mit elastischen Abstandhaltern/Fluidtrennern in Teilschnittdarstellung in Draufsicht (A) in Schnittdarstellung ohne Leiterplatte (B) und in Schnittdarstellung mit Leiterplatte/Leiterplattenbaugruppe (C). 15 shows a simplified schematic representation of a further embodiment of a cooling device according to the invention with elastic spacers/fluid separators in a partial sectional representation in top view (A) in a sectional representation without circuit board (B) and in a sectional representation with circuit board/circuit board assembly (C).
Bezugsziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet ein Fahrzeug mit verschiedenen Aktoren (Lenkung 3, Motor 4, Bremse 5), welches eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung 2 (ECU, Electronic Control Unit oder ADCU, Assisted and Automated Driving Control Unit) aufweist, durch die eine (teil-) automatisierte Steuerung des Fahrzeuges 1 erfolgen kann, z. B. indem die Steuereinrichtung 2 auf die Aktoren des Fahrzeuges 1 zugreifen kann. Zudem weist die Steuereinrichtung 2 eine Speichereinheit auf, um z. B. einen Algorithmus, Steueranweisungen oder Muster zu speichern. Ferner weist das Fahrzeug 1 Sensoren zur Umfelderfassung auf: einen Radarsensor 6, einen Lidarsensor 7 und eine Frontkamera 8 sowie mehrere Ultraschallsensoren 9a-9d, deren Sensordaten zur Umfeld- undReference numeral 1 in Fig. 1 designates a vehicle with various actuators (steering 3, motor 4, brake 5), which has a control device 2 according to the invention (ECU, Electronic Control Unit or ADCU, Assisted and Automated Driving Control Unit), through which a ( partially) automated control of the vehicle 1 can be done, z. B. by the control device 2 can access the actuators of the vehicle 1. In addition, the control device 2 has a memory unit, e.g. B. to store an algorithm, control instructions or patterns. Furthermore, the vehicle has 1 sensors for detecting the surroundings: a radar sensor 6, a lidar sensor 7 and a front camera 8 as well as several ultrasonic sensors 9a-9d, the sensor data for the surroundings and
Objekterkennung genutzt werden, sodass verschiedene Assistenzfunktionen, wie z. B. Notbremsassistent (EBA, Electronic Brake Assist), Abstandsfolgeregelung (ACC, Adaptive Cruise Control), Spurhalteregelung bzw. ein Spurhalteassistent (LKA, Lane Keep Assist), Parkassistent oder dergleichen, realisiert werden können. Die Ausführung der Assistenzfunktionen erfolgt dabei z. B. über die Steuereinrichtung 2 bzw. dem dort hinterlegten Algorithmus. Object recognition can be used so that various assistance functions, such as B. Emergency brake assistant (EBA, Electronic Brake Assist), distance control (ACC, Adaptive Cruise Control), lane keeping control or a lane keeping assistant (LKA, Lane Keep Assist), parking assistant or the like can be realized. The execution of the assistance functions takes place z. B. via the control device 2 or the algorithm stored there.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht darauf, anstelle herkömmlicher, fester, metallischer Kühlkörper, welche mit kleinen Abständen bzw. Spalten an die zu kühlenden Komponenten meist mit Hilfe von Wärmeleitpasten angebracht werden, um eine thermische Verbindung zu einem mit Kühlfluid durchströmten Körper darzustellen, eine flexible fluiddurchströmte Kühlvorrichtung bzw. ein fluiddurchströmtes Kühlpad zu verwenden, die/das sich an die zu kühlenden Komponenten „anschmiegt“, wobei die Kühlvorrichtung auch größere Drücke (durch die Abstützung nach außen) aber insbesondere durch die beidseitige Abstützung aufnehmen kann und sich dabei an das Material der Außenumhüllung bzw. einem Gehäuse anschmiegt. Die Kühlvorrichtung umfasst dabei einen Kühlkörper, der zumindest teilweise aus flexiblem Material bzw. Folie oder Verbundfolie gefertigt ist. In praktischer Weise kann als flexibles Material Metallfolie, wie z. B. Aluminiumfolie oder Kupferfolie, welche bevorzugt mit einer dünnen Kunststofffolie ein Laminat bildet, oder Kunststofffolie, welche z. B. mit Aluminium beschichtet oder eine eloxierte Aluminiumfolie sein kann, vorgesehen sein. Ferner können auch ein- oder beidseitige Kunststoffbeschichtungen der Aluminiumfolie vorgesehen sein. Darüber hinaus können auch sogenannte Drypack-Folien (antistatische, wasserdampfdichte und flexible Sperrschichtfolien für elektronische Bauteile) als flexibles Material vorgesehen sein. Wird hierbei eine Metallfolie insbesondere eine Aluminiumfolie verwendet, kann durch eine sehr dünne Kunststoffbeschichtung oder eine Anoxal- oder Eloxalbeschichtung eine ggf. notwendige elektrische Isolation aber auch Korrosionsbeständigkeit sichergestellt werden. Wird ein Schaltungsträger mit Elektronikkomponenten ganz oder teilweise von einer solchen Metallfolie (Metallfolienverbund) umschlossen oder abgedeckt, so dient dieses gleichzeitig als EMV-Schirmung. Eine doppelwandige Folie bzw. Pad, welche um eine Elektronikplatine herum platziert ist und mit Kühlmedium umströmt ist, kann somit eine umfassende Kühlung bewirken und geleichzeitig eine die EMV in besonderem Maße verbessern. In Fig. 2 ist eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 10 für die Kühlung einer zu kühlenden Komponente gezeigt, die einen Kühlkörper 11 umfasst, der zur Aufnahme eines entsprechenden Kühlmediums dient. Hierzu umfasst der Kühlkörper 11 einen Einlass 12 und einen Auslass 13 für das Kühlmedium (bzw. Fluideingangsleitung und Fluidausgangsleitung, um eine designte Durchströmung zu ermöglichen). Einlass 12 und Auslass 13 können natürlich in allen Ausführungsbeispielen beliebig angeordnet sein. Der Kühlkörper 11 ist aus flexiblem Material gefertigt, so dass sich der Kühlkörper an die zu kühlende Komponente anschmiegt, wenn dieser mit Kühlmedium gefüllt ist. Als zu kühlende Komponente ist dabei eine Leiterplatte 14 mit darauf befindlichen elektronischen Komponenten (z. B. Mikrochips, IC-Bausteine, Kondensatoren sowie jegliche Leistungselektronik) vorgesehen, die z. B. über einen Anschlussstecker 15 an einen Steuerkreis oder Schaltkreis bzw. Kabelbaum angeschlossen werden kann. Die Leiterplatte 14 ist dabei von dem doppelwandig ausgestalteten Kühlkörper 11 umschlossen (wie in Fig. 2 (A) vor Fertigstellung des Zusammenbaus gezeigt und in Fig. 2 (B) nahezu gänzlich umschlossen). The solution according to the invention is based on a flexible cooling device through which cooling fluid flows, instead of conventional, solid, metallic heat sinks, which are attached to the components to be cooled with small distances or gaps, usually with the aid of thermally conductive pastes in order to provide a thermal connection to a body through which cooling fluid flows or to use a cooling pad through which fluid flows, which "snuggles up" to the components to be cooled, whereby the cooling device can also absorb greater pressures (due to the support to the outside) but in particular due to the support on both sides and thereby adheres to the material of the outer casing or a housing nestles. In this case, the cooling device comprises a heat sink which is at least partially made of flexible material or foil or composite foil. Conveniently, as a flexible material, metal foil, such as. B. aluminum foil or copper foil, which preferably forms a laminate with a thin plastic film, or plastic film, which z. B. coated with aluminum or an anodized aluminum foil may be provided. Furthermore, plastic coatings on one or both sides of the aluminum foil can also be provided. In addition, what are known as drypack films (antistatic, water-vapour-tight and flexible barrier film for electronic components) can also be provided as the flexible material. If a metal foil, in particular an aluminum foil, is used here, electrical insulation that may be necessary, but also corrosion resistance, can be ensured by a very thin plastic coating or an anoxal or anodized coating. If a circuit carrier with electronic components is completely or partially surrounded or covered by such a metal foil (metal foil composite), this serves as EMC shielding at the same time. A double-walled foil or pad, which is placed around an electronic circuit board and has a cooling medium flowing around it, can thus bring about comprehensive cooling and at the same time improve the EMC to a particular extent. 2 shows an embodiment of a cooling device 10 according to the invention for cooling a component to be cooled, which comprises a cooling body 11 which serves to hold a corresponding cooling medium. For this purpose, the heat sink 11 comprises an inlet 12 and an outlet 13 for the cooling medium (or fluid inlet line and fluid outlet line, in order to enable a designed through-flow). Inlet 12 and outlet 13 can of course be arranged arbitrarily in all exemplary embodiments. The heat sink 11 is made of flexible material, so that the heat sink nestles against the component to be cooled when it is filled with cooling medium. A printed circuit board 14 with electronic components located thereon (e.g. microchips, IC modules, capacitors and any type of power electronics) is provided as the component to be cooled. B. can be connected via a connector 15 to a control circuit or circuit or wiring harness. The printed circuit board 14 is surrounded by the double-walled heat sink 11 (as shown in FIG. 2 (A) before the assembly is completed and as shown in FIG. 2 (B) almost completely).
In Fig. 3 ist eine Draufsicht der Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 10 mit Kühlkörper 11 gezeigt, wobei die Kühlvorrichtung ohne zu kühlende Komponente bzw. Leiterplatte (A) und mit zu kühlender Komponente Leiterplatte 14 (B) gezeigt ist. Die Kühlvorrichtung 10 weist dabei Schweiß- oder Klebenähte (Klebebereiche 16) auf, welche eine Abdichtung des Fluidbereiches aber auch eine kanalisierte Führung des Fluides im Kühlkörper 11 um die Leiterplatte 14 herum ermöglicht. Ferner wird an der Kühlvorrichtung 10 über den Einlass 12 und den Auslass 13 z. B. ein Kühlkreislauf mit Kühlmittelreservoir und Förderpumpe angeschlossen (in den Fig. nicht dargestellt), so dass die Kühlvorrichtung 10 mit Kühlmedium versorgt werden kann. Die schwarzen Pfeile in Fig. 3 (B) geben dabei exemplarisch die Durchströmungsrichtung des Kühlmediums an. Zur Kühlung wird die Kühlvorrichtung 10 wahlweise mit verschiedenen Fluiden bzw. Kühlmedien (z. B. Wasser, ein Wasser-Glykolgemisch, Glykol, Luft, CO2 oder dergleichen) gefüllt bzw. durchströmt. Fig. 4 zeigt zusätzlich eine Seitenansicht der Kühlanordnung aus Fig. 3 (B) bzw. Fig. 2 jedoch in einem Halt gebenden Umgehäuse bzw. Gehäuse 19 verbaut. 3 shows a top view of the embodiment of a cooling device 10 according to the invention with heat sink 11, wherein the cooling device is shown without component or printed circuit board (A) to be cooled and with printed circuit board 14 (B) component to be cooled. The cooling device 10 has welded or glued seams (adhesive areas 16) which allow sealing of the fluid area but also channeled guidance of the fluid in the heat sink 11 around the printed circuit board 14. Furthermore, at the cooling device 10 via the inlet 12 and the outlet 13 z. B. connected a cooling circuit with coolant reservoir and pump (not shown in the figures.), So that the cooling device 10 can be supplied with cooling medium. The black arrows in FIG. 3 (B) indicate the flow direction of the cooling medium as an example. For cooling, the cooling device 10 is optionally filled with or flows through various fluids or cooling media (e.g. water, a water-glycol mixture, glycol, air, CO2 or the like). Fig. 4 also shows a side view of Cooling arrangement from FIG. 3 (B) or FIG. 2, however, installed in a surrounding housing or housing 19 that provides support.
Ferner kann die Leiterplatte 14 bevorzugt von beiden Seiten mit dem Kühlkörper 11 umgeben sein. Eine beidseitige Einbettung der Leiterplatte 14 sorgt für einen Kraftausgleich, welcher in praktischer Weise Verbiegungen der Leiterplatte 14 verhindert. Prinzipiell kann aber auch die zweite Seite mechanisch fest unterstützt werden, d. h. der Kühlkörper 11 liegt nur an einer Seite der zu kühlenden Komponente an. Ist der Kühlkörper 11 dabei hinreichend flexibel, so schmiegt sich dieser bereits bei kleinsten Fluiddrücken an die Komponenten auf der Leiterplatte 14 an. Furthermore, the printed circuit board 14 can preferably be surrounded by the heat sink 11 on both sides. Embedding the printed circuit board 14 on both sides ensures a force balance, which practically prevents the printed circuit board 14 from bending. In principle, however, the second side can also be mechanically supported, i. H. the heat sink 11 is only on one side of the component to be cooled. If the heat sink 11 is sufficiently flexible, it nestles against the components on the printed circuit board 14 even at the lowest fluid pressures.
In den Fig. 5 und 6 ist eine erfindungsgemäße Ausgestaltung gezeigt, bei der auch die Anschlussstecker-Pins 17 ähnlich Durchführungskondensatoren durch einen Bereich des Kühlkörpers 11 geführt werden. Der Kühlkörper weist hierzu Löcher 18 auf, welche die Pins 17 aufnehmen können. In Fig. 6 (B) ist ein festes umfassendes Gehäuse mit zwei Gehäuseteilen 19a, 19b im unmontierten Zustand (Explosionsdarstellung) gezeigt. An embodiment according to the invention is shown in FIGS. 5 and 6, in which the connection plug pins 17 are also routed through a region of the heat sink 11 in a manner similar to feedthrough capacitors. For this purpose, the heat sink has holes 18 which can accommodate the pins 17 . FIG. 6 (B) shows a fixed, enclosing housing with two housing parts 19a, 19b in the unassembled state (exploded view).
In Fig. 7 ist ein Schaltungsträger bzw. eine Leiterplatte 14 dargestellt, welche einseitig mit einer erfindungsmäßigen Kühlvorrichtung 10 versehen ist, wobei die flexible Folie der Kühlvorrichtung 10 bzw. des Kühlkörpers 11 für hohe Bauteile partiell tiefgezogen ist (tiefgezogene Bereiche 21 ). Ferner sind Schweiß- oder Klebebereiche 16 vorgesehen, an denen die Folie zu einer Art Beutel geschlossen wird. Der Übersichtlichkeit halber sind andere Teile, wie z. B. das Gehäuse oder auch elektrische Stecker etc. in Fig. 7 nicht dargestellt. 7 shows a circuit carrier or a printed circuit board 14 which is provided on one side with a cooling device 10 according to the invention, the flexible film of the cooling device 10 or the heat sink 11 for tall components being partially deep-drawn (deep-drawn areas 21). Furthermore, welding or adhesive areas 16 are provided, where the film is closed to form a kind of bag. For clarity, other parts such. B. the housing or electrical connector etc. in Fig. 7 is not shown.
In Fig. 8 sind Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung gezeigt, welches sich z. B. an elektronische Baugruppenteile (nicht dargestellt) anschmiegen kann bzw. diese umgeben kann. Hierbei ist in (A) der Kühlkörper 11 mit einem Fluidzulauf (Einlass 12) und einem Fluidablauf (verdeckt) versehen, wodurch das Fluidkissen mit Fluid versorgt wird. Alternativ kann aber auch ein fester flüssigkeitsführender Körper vorgesehen sein, auf welchen z. B. bewegliche Folienflächen aufgebracht sind. Beispielsweise ist in (B) ein Kühlkörper 11 mit einem festen bzw. starren Bereich 11 a (d. h. nicht gleichem Maße flexiblen Bereich), z. B. aus Kunststoff oder Metall, und einer integrierten flexiblen „Membran“ 11 b. Der feste bzw. starre Kühlkörperbereich kann im (nicht dargestellten) Zusammenbau mit Leiterplatte und einem rückseitigen Aufbau auch einen Teil des Umgehäuses, d. h. ohne zusätzliches Umgehäuse, darstellen. In (C) ist eine Ausgestaltung eines Kühlkörpers 11 mit integriertem beweglichen Balg 11 c aus flexiblem Material, insbesondere Metall- oder Kunststofffolie oder Laminat oder Folie mit Beschichtung, gezeigt, welcher den Vorteil besitzt, dass dieser sich besonders gut aufgrund der Ausdehnungseigenschaften eines Balgs an Komponenten anschmiegen und auch besonders gut den Druck verteilen kann. Ferner ist in (D) eine weitere Ausgestaltung eines Kühlkörpers 11 gezeigt mit einer durchgehenden Membranfläche 11 b bzw. Folienfläche, die sich im eingebauten Zustand an eine Elektronik anschmiegt. Der starre Bereich kann hier wiederrum im Zusammenbau des gesamten Gerätes auch eine Außengehäuseseite (Umgehäuse) darstellen. In Fig. 8 configurations of a cooling device according to the invention are shown, which z. B. electronic assembly parts (not shown) can nestle or surround them. Here, in (A) the heat sink 11 is provided with a fluid inlet (inlet 12) and a fluid outlet (hidden), whereby the fluid cushion is supplied with fluid. Alternatively, a solid liquid-carrying body can be provided, on which z. B. Movable Foil surfaces are applied. For example, in (B) is a heat sink 11 with a fixed or rigid area 11a (ie not equally flexible area), e.g. B. made of plastic or metal, and an integrated flexible "membrane" 11 b. The fixed or rigid heat sink area can also represent part of the surrounding housing, ie without an additional surrounding housing, in the assembly (not shown) with a printed circuit board and a structure on the rear. (C) shows an embodiment of a heat sink 11 with integrated movable bellows 11c made of flexible material, in particular metal or plastic foil or laminate or foil with a coating, which has the advantage that it adapts particularly well due to the expansion properties of a bellows components and can also distribute the pressure particularly well. Furthermore, in (D) a further embodiment of a heat sink 11 is shown with a continuous membrane surface 11b or film surface which nestles against an electronic system in the installed state. In turn, the rigid area can also represent an outer housing side (enclosure) when the entire device is assembled.
Zweckmäßigerweise können auch Leiterplatten (mit oder ohne Gehäuse bzw. Innengehäuse) z. B. in sogenannten „Racks“ (Leiterplattenhalter oder PCB-Halterung aus Kunststoff oder Metall) angebunden werden. In der Regel kann hierbei auf thermische Leitpasten verzichtet werden, da sich die Folie der Kühlvorrichtung (insbesondere Aluminiumfolie) ohne Luftspalt an zu kühlende Bauteiloberflächen anschmiegt. Sind dabei sehr große Höhenunterschiede der Bauteilkomponenten vorhanden (z. B. durch größer hervorstehende Komponenten, so kann eine Oberflächenfolie z. B. auch tiefgezogen sein, um auch ohne Fluiddruck bzw. Flüssigkeitsdruck schon nahe an Bauteilen positioniert zu sein. Conveniently, printed circuit boards (with or without housing or inner housing) z. B. in so-called "racks" (circuit board holder or PCB holder made of plastic or metal). As a rule, thermally conductive pastes can be dispensed with here, since the foil of the cooling device (in particular aluminum foil) clings to the component surfaces to be cooled without an air gap. If there are very large differences in height of the component components (e.g. due to larger protruding components), a surface foil can also be deep-drawn, for example, in order to be positioned close to the components even without fluid pressure or liquid pressure.
In den Fig. 9 ist ein erfindungsgemäßes Rack mit mehreren Einsteckkarten bzw. Leiterplatten 14a-14d gezeigt, wobei Fig. 9 (A) eine Schnittdarstellung in Draufsicht und Fig. 9 (B) eine Schnittdarstellung zeigt. Das Rack 30 umfasst ein Rackgehäuse 31 und mehrere Kühlvorrichtungen 100a-100e, die zur Kühlung mit Fluid durchströmt werden. Ferner ist eine Steckvorrichtung 32 (Backplane mit sogenannten Direktsteckverbindern) vorgesehen, welche die Leiterplatten 14a-14d aufnehmen kann und somit zur Stabilisierung und Lagerungssicherung der Leiterplatten 14a-14d beiträgt. Die Leiterplatten 14a-14d (bzw. Elektronikplatinen oder Schaltungsträger) können zudem Innengehäuse 20 (beidseitig oder einseitig angeordnet) bzw. sogenannte Heatspreader aufweisen, z. B. in Form von Metallplatten welche ein oder mehrere Bauteile bzw. Komponenten thermisch kontaktieren und die Wärme über eine größere Oberfläche zum Fluidkühler abgeben können, bis hin zu ganz oder teilweisen Umhausungen des Schaltungsträgers, die ebenfalls vorzugsweise aus Metall gefertigt sind. Fig. 10 (A) zeigt eine Draufsicht auf Leiterplatte 14a mit dazugehörigem darauf angeordneten Innengehäuse 20a bzw. Heatspreader ohne die in Fig. 9 gezeigte Kühlvorrichtung 100a des Racks. In Fig. 10 (B) sind unterschiedliche Ausgestaltungen gezeigt, wobei z. B. (von oben nach unten) entweder ein beidseitiges teilweises Innengehäuse 20a oder Heatspreader, ein einseitiges teilweises Innengehäuse 20b, eine komplette beidseitige Umhausung 20c oder kein Innengehäuse vorgesehen sein kann. In Fig. 9 (B) ist deutlich erkennbar, dass auch unterschiedliche Höhenaufrisse von bestückten Schaltungsträgem durch die flexiblen Kühlpads bzw. Kühlvorrichtungen 100b thermisch flächig angebunden werden können. Kräfte werden hierbei durch Gegenkräfte von der anderen Seite kompensiert und verhindern nennenswerte Verbiegungen der Schaltungsträger. Die Größe der Flächen des Kühlkörpers, welche sich elastisch an die Bauteilkomponenten anschmiegen, können in einfacher Weise abhängig von der Auslegung des Systems und der zu kühlenden Komponenten gewählt werden. In Fig. 11 sind verschiedene Ausgestaltungen von Kühlkörpern bzw. Kühlvorrichtungen gezeigt, wobei (A) einen elastischen Balg mit Kühlflüssigkeit (ohne dargestellte Anschlüsse), (B) eine Blase bzw. Beutel mit Kühlflüssigkeit (ohne dargestellte Anschlüsse) und (C) einen Beutel aus Schweißfolie mit Anschlüssen zeigt. 9 shows a rack according to the invention with a plurality of plug-in cards or printed circuit boards 14a-14d, with FIG. 9 (A) showing a sectional view from above and FIG. 9 (B) showing a sectional view. The rack 30 comprises a rack housing 31 and a plurality of cooling devices 100a-100e, through which fluid flows for cooling. Furthermore, a connector 32 (backplane with so-called direct connectors) is provided, which the circuit boards 14a-14d can accommodate and thus contributes to the stabilization and storage security of the circuit boards 14a-14d. The printed circuit boards 14a-14d (or electronic circuit boards or circuit carriers) can also have inner housings 20 (arranged on both sides or on one side) or so-called heat spreaders, e.g. B. in the form of metal plates which contact one or more parts or components thermally and can give off the heat over a larger surface to the fluid cooler, up to complete or partial housings of the circuit carrier, which are also preferably made of metal. FIG. 10 (A) shows a plan view of the printed circuit board 14a with the associated inner housing 20a or heat spreader arranged thereon without the cooling device 100a of the rack shown in FIG. 9 . In Fig. 10 (B) different configurations are shown, where z. B. (from top to bottom) either a two-sided partial inner housing 20a or heat spreader, a one-sided partial inner housing 20b, a complete housing 20c on both sides or no inner housing can be provided. It can be clearly seen in FIG. 9 (B) that different height elevations of equipped circuit carriers can also be thermally connected over a large area by the flexible cooling pads or cooling devices 100b. Forces are compensated by opposing forces from the other side and prevent significant bending of the circuit board. The size of the areas of the heat sink, which nestle elastically against the component parts, can be selected in a simple manner depending on the design of the system and the components to be cooled. 11 shows various configurations of heat sinks or cooling devices, with (A) an elastic bellows with cooling liquid (no connections shown), (B) a bladder or bag with cooling liquid (no connections shown) and (C) a bag from welding foil with connections shows.
In Fig. 12 (A)-(E) sind verschiede Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kühlanordnung gezeigt, wobei die notwendige Gegenkraft durch ebenfalls aus dem gleichen Fluidkreislauf stammenden Fluidkissen oder durch eine Anlage an einem Gehäuse abgestützt wird. Ein Vorteil beidseitiger Fluidpolsterlagerung ist, dass die Lage der Leiterplatte 14 und der elektrischen Stockung an den Steckern der Anschlussleiste 32 die Lage vorgibt und die durchströmten Fluidkissen bzw. Kühlvorrichtungen 10 hier nahezu keine oder nur unwesentliche Kräfte auf das System ausüben (Kräftegleichgewicht). Floating Steckverbinder sind hier als Toleranzausgleich in der Regel nicht notwendig. Die Ausgestaltung nach Fig. 12 (A) zeigt eine erfindungsgemäße Kühlanordnung mit beidseitig an der Leiterplatte 14 angeordneter Kühlvorrichtung 10 bzw. Kühlkörper 11 , so dass eine symmetrische Krafteinleitung und eine beidseitige Kühlung erfolgt. Ferner ist an einer Seite der Leiterplatte 14 ein Innengehäuse 20 angeordnet, welches die Wärme partiell ableitet (= einseitiger Heatspreader bzw. einseitiges Innengehäuse) und dadurch z. B. auch als zu kühlenden Komponente agieren kann. Die Ausgestaltung nach Fig. 12 (B) zeigt eine weitere erfindungsgemäße Kühlanordnung mit einseitig an der Leiterplatte 14 angeordnetem Kühlkörper 11 , so dass eine symmetrische Krafteinleitung durch den Gehäusegegendruck erfolgt (= beidseitiger Heatspreader bzw. beidseitiges Innengehäuse). Die Ausgestaltung nach Fig. 12 (C) zeigt eine erfindungsgemäße Kühlanordnung mit einseitig an der Leiterplatte 14 angeordnetem Kühlkörper 11 , so dass eine symmetrische Krafteinleitung durch den Gehäusegegendruck erfolgt (einseitiger Heatspreader bzw. einseitiges Innengehäuse). Die Ausgestaltung nach Fig. 12 (D) zeigt eine erfindungsgemäße Kühlanordnung mit einseitig an der Leiterplatte 14 angeordnetem Kühlkörper 11 , so dass eine symmetrische Krafteinleitung durch den Gehäusegegendruck erfolgt (beidseitiger Heatspreader bzw. beidseitiges Innengehäuse). Die Ausgestaltung nach Fig. 12 (E) zeigt eine erfindungsgemäße Kühlanordnung mit einseitig an der Leiterplatte 14 angeordnetem Kühlkörper 11 , so dass eine elastische symmetrische Krafteinleitung durch den Gehäusegegendruck erfolgt (beidseitiger Heatspreader bzw. beidseitiges Innengehäuse). Prinzipiell ist jegliche, auch nicht dargestellte Kombination des erfindungsgemäßen Kühlsystems möglich. 12 (A)-(E) shows various configurations of the cooling arrangement according to the invention, the necessary counterforce being supported by fluid cushions also originating from the same fluid circuit or by a bearing on a housing. An advantage of bilateral fluid cushion storage is that the location of the circuit board 14 and the electrical congestion at the plugs Connection strip 32 specifies the position and the fluid cushion or cooling devices 10 through which the flow passes exert almost no or only insignificant forces on the system (balance of forces). Floating connectors are generally not necessary here to compensate for tolerances. The embodiment according to FIG. 12 (A) shows a cooling arrangement according to the invention with a cooling device 10 or heat sink 11 arranged on both sides of the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force and cooling on both sides takes place. Furthermore, an inner housing 20 is arranged on one side of the printed circuit board 14, which partially dissipates the heat (= one-sided heat spreader or one-sided inner housing) and thereby z. B. can also act as a component to be cooled. The configuration according to FIG. 12 (B) shows a further cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side of the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force takes place through the housing counter-pressure (= heat spreader on both sides or inner housing on both sides). The configuration according to FIG. 12 (C) shows a cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side on the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force takes place through the housing counter-pressure (one-sided heat spreader or one-sided inner housing). The configuration according to FIG. 12 (D) shows a cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side of the printed circuit board 14 so that a symmetrical introduction of force takes place through the housing counter-pressure (heat spreader on both sides or inner housing on both sides). The configuration according to FIG. 12 (E) shows a cooling arrangement according to the invention with a heat sink 11 arranged on one side of the printed circuit board 14 so that an elastic, symmetrical force is introduced by the housing counter-pressure (heat spreader on both sides or inner housing on both sides). In principle, any combination of the cooling system according to the invention, including those not shown, is possible.
Fig. 13 zeigt eine besonders einfache und auch schlanke Aufbauform einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung 100 bzw. einem Kühlpad, die/das aus Folienmaterial aufgebaut ist. Insbesondere bei Rackkonstruktionen können hier mehrere derartiger Kühlvorrichtungen 100 bzw. 100a, 100b, 100c zwischen mehreren Leiterplatten bzw. Schaltungsträgem eingebracht werden, so dass der Fluidstrom hier in besonders einfacher Weise einfach geführt werden kann. Die Kühlvorrichtung 100 umfasst dabei einen geschweißten oder verklebten Verbindungsbereich 101 , Anschlussleitungen 102, 103 für das Kühlmedium (d. h. einen Einlass und einen Auslass), Folie oder Verbundfolie 104, ggf. einen flexiblen Fluid-Kanal-Trenner bzw. eine Fluidkanaltrennung 105 und ggf. eine gefaltete Folienkante 106. 13 shows a particularly simple and also slim design of a cooling device 100 or a cooling pad according to the invention, which is made of film material. In rack constructions in particular, a number of such cooling devices 100 or 100a, 100b, 100c can be introduced between a number of circuit boards or circuit carriers, so that the fluid flow can be guided here in a particularly simple manner. The cooling device 100 comprises a welded or glued connection area 101, connection lines 102, 103 for the cooling medium (ie an inlet and an outlet), foil or composite foil 104, if necessary a flexible fluid channel separator or a fluid channel separator 105 and if necessary a folded foil edge 106.
In Fig. 14 ist ein erfindungsgemäßes Racksystem mit Kühlpads bzw. Kühlvorrichtungen 100a, 100b, 100c (Die Anschlussleitungen für das Kühlmedium sind der Übersichtlichkeit halber in Fig. 14 nicht dargestellt) dargestellt, wobei Leiterplatten 14a, 14b, 14c in der oberen Darstellung ausgesteckt und dann in der unteren Darstellung eingesteckt sind. Die Einsteckkarten bzw. Leiterplatten 14a, 14b, 14c mit elektronischen Bauteilen darauf können hierbei in einfacher Weise eingesteckt oder herausgezogen werden, solange kein Druck im Kühlsystem aufgebaut ist. Ferner besitzt Leiterplatte 14a mit einseitiger Fluidkühlung und einseitiger Abstützung am Rackgehäuse 31 , Leiterplatte 14b mit beidseitiger Fluidkühlung und Leiterplatte 14c mit beidseitiger Fluidkühlung. An den Leiterplatten 14a, 14b, 14c können jeweils seitlich angeordnete Anschlussstecker 15a, 15b, 15c vorhanden sein, die in eine gemeinsame Anschlussleiste 33 (Backplane) bzw. deren Backplanestecker eingesteckt werden. In gleicher weise ist aber auch ein direktes Einstecken der Leiterplattenkante der Leiterplatten in einen sogenannten Direktsteckverbinder einer Backplane möglich (wie anhand der Steckverbindung 32 in Fig. 9 gezeigt). Die Kühlvorrichtungen 100a, 100b, 100c schmiegen sich hierbei im Betrieb an den Leiterplatten 14a, 14b, 14c an, sodass sich kein oder nahezu kein Luftspalt zwischen Kühlvorrichtungen 100a, 100b, 100c und Leiterplatten 14a, 14b, 14c befindet und wobei keine Floating-Stecker zur Backplane hin notwendig sind, da sich die Kühlvorrichtungen 100a, 100b, 100c der Lage der Leiterplatten 14a, 14b, 14c anpassen (d. h. beidseitig wirken sozusagen gleiche Kräfte, unabhängig ob die jeweilige Leiterplatte 14a, 14b, 14c toleranzmäßig ihre Oberfläche anders liegen hat. Daher ist ein Toleranzausgleich, wie er zürn Anliegen der Kühlflächen einer herkömmlichen Kühlvorrichtung normalerweise erforderlich ist, hier nicht benötigt, da sich die flexiblen Kühlpads bzw. Kühlvorrichtungen 100a, 100b, 100c an die Leiterplatten 14a, 14b, 14c je nach Bedarf und Toleranzposition anschmiegen. Ferner zeigt Fig. 15 eine alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kühlanordnung 110 mit Kühlkörper 111 und Anschlussleitungen 112, 113, bei der im Gegensatz zur Darstellung nach Fig. 14 eine massive Rahmenkonstruktion bzw. ein massiver Rahmen 114 verwendet wird. Die Kühlvorrichtung 110 kann je nach Ausführung des Rahmens 114 beidseitig offen oder einseitig offen ausgestaltet sein. Darüber hinaus können die Kühlvorrichtung 110 beidseitig oder einseitig aufbringbar sein, d. h. die Kühlvorrichtung kann somit an beiden Seiten oder nur an einer Seite flexibel anschmiegsam sein. Hierbei zeigt (A) eine Draufsicht und (B) eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A ohne Leiterplatte 14 und (C) eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A mit nicht detaillierter Darstellung der Leiterplatte 14. Der obere Teil der Kühlvorrichtung in (B) und (C) umfasst dabei eine beidseitige Folienanordnung, mit äußerer Folie 115 und innerer Folie 116, wohingegen der untere Teil der Kühlvorrichtung 110 nur eine innere Folie 116 aufweist. Die Leiterplatte 14 hat hierbei einen seitlich angeordneten Anschlussstecker 15. Darüber hinaus sind elastische Abstandhalter bzw. im Fluidkanal gebildete Trennungen vorgesehen (Fluidkanaltrennung 117). 14 shows a rack system according to the invention with cooling pads or cooling devices 100a, 100b, 100c (the connection lines for the cooling medium are not shown in FIG are then inserted in the illustration below. The plug-in cards or printed circuit boards 14a, 14b, 14c with electronic components on them can be easily inserted or removed as long as no pressure has built up in the cooling system. Furthermore, printed circuit board 14a has fluid cooling on one side and is supported on rack housing 31 on one side, printed circuit board 14b has fluid cooling on both sides, and printed circuit board 14c has fluid cooling on both sides. On the printed circuit boards 14a, 14b, 14c there can be laterally arranged connection plugs 15a, 15b, 15c, which are plugged into a common connection strip 33 (backplane) or its backplane plug. In the same way, however, direct insertion of the printed circuit board edge of the printed circuit boards into a so-called direct plug connector of a backplane is also possible (as shown by means of the plug connection 32 in FIG. 9). During operation, the cooling devices 100a, 100b, 100c nestle against the printed circuit boards 14a, 14b, 14c, so that there is no or almost no air gap between the cooling devices 100a, 100b, 100c and the printed circuit boards 14a, 14b, 14c and there are no floating plugs to the backplane are necessary, since the cooling devices 100a, 100b, 100c adapt to the position of the printed circuit boards 14a, 14b, 14c (i.e. the same forces act on both sides, so to speak, regardless of whether the respective printed circuit board 14a, 14b, 14c has a different surface tolerance. Tolerance compensation, as is normally required for the cooling surfaces of a conventional cooling device to fit, is therefore not required here, since the flexible cooling pads or cooling devices 100a, 100b, 100c nestle against the printed circuit boards 14a, 14b, 14c depending on requirements and the tolerance position. Furthermore, FIG. 15 shows an alternative embodiment of a cooling arrangement 110 according to the invention with heat sink 111 and connection lines 112, 113, in which, in contrast to the representation according to FIG. 14, a solid frame construction or a solid frame 114 is used. Depending on the design of the frame 114, the cooling device 110 can be designed to be open on both sides or open on one side. In addition, the cooling device 110 can be applied on both sides or on one side, ie the cooling device can thus be flexibly conformable on both sides or only on one side. Here, (A) shows a top view and (B) a sectional view along the section line AA without circuit board 14 and (C) a sectional view along the section line AA with a non-detailed representation of the circuit board 14. The upper part of the cooling device in (B) and (C ) comprises a film arrangement on both sides, with an outer film 115 and an inner film 116, whereas the lower part of the cooling device 110 has only an inner film 116. The printed circuit board 14 has a connector plug 15 arranged on the side. In addition, elastic spacers or separations formed in the fluid channel are provided (fluid channel separation 117).
Selbstverständlich kann die Kühlvorrichtung auch zum Erwärmen einer zu erwärmenden Komponente eingesetzt werden (sozusagen als Heizvorrichtung), indem diese mit einem Medium befüllt wird, welche Wärme an eine zu erwärmende Komponente abgibt. Hierzu kann die Kühlvorrichtung in einfacher Weise über die Anschlüsse an einen Heizkreislauf angeschlossen werden, um mit Heizmedium versorgt zu werden, welches dann die Kühlvorrichtung bzw. Heizvorrichtung durchströmt. Beispielsweise könnte das erfindungsgemäße Rack bzw. die erfindungsgemäße Kühlanordnung auch zum Erwärmen einer oder mehrerer Batterien oder Akkumulatoren, insbesondere im Bereich Automotive, eingesetzt werden. Bezugszeichenliste Of course, the cooling device can also be used to heat a component to be heated (as a heating device, so to speak) by being filled with a medium that gives off heat to a component to be heated. For this purpose, the cooling device can be easily connected to a heating circuit via the connections in order to be supplied with heating medium, which then flows through the cooling device or heating device. For example, the rack according to the invention or the cooling arrangement according to the invention could also be used to heat one or more batteries or accumulators, in particular in the automotive sector. Reference List
1 Fahrzeug 1 vehicle
2 Steuereinrichtung 2 controller
3 Lenkung 3 steering
4 Motor 4 engine
5 Bremse 5 brake
6 Radarsensor 6 radar sensor
7 Lidarsensor 7 lidar sensor
8 Frontkamera 8 front camera
9a-9d Ultraschallsensor9a-9d ultrasonic sensor
10 Kühlvorrichtung 10 cooler
11 Kühlkörper 11 heatsinks
11a starrer Bereich 11a rigid area
11 b flexibler Bereich 11 b flexible area
11c Kühlkörperbalg 11c heatsink bellows
12 Einlass 12 inlet
13 Auslass 13 outlet
14, 14a-14d Leiterplatte 14, 14a-14d circuit board
15, 15a-15d Anschlussstecker15, 15a-15d connector plugs
16 Klebebereich 16 adhesive area
17 Pin 17 pins
18 Loch 18 holes
19 Gehäuse 19 housing
19a, 19b Gehäuseteil 19a, 19b housing part
20, 20a-20c Innengehäuse 20, 20a-20c inner housing
21 tiefgezogener Bereich 21 thermoformed area
30 Rack 30 racks
31 Rackgehäuse 31 rack enclosure
32 Steckvorrichtung 32 connector
33 Anschlussleiste , 100a-100e Kühlvorrichtung33 connector block , 100a-100e cooler
Verbindungsbereichconnection area
Anschlussleitungconnecting cable
Anschlussleitungconnecting cable
Verbundfoliecomposite foil
Fluidkanaltrennungfluid channel separation
Folienkante foil edge
Kühlvorrichtungcooler
Kühlkörper heatsink
Fluid-Anschlussleitungfluid connection line
Fluid-Anschlussleitungfluid connection line
Rahmen äußere Folie innere Folie Frame outer foil inner foil
Fluidkanaltrennung fluid channel separation

Claims

23 Patentansprüche 23 patent claims
1. Kühlvorrichtung (10, 100, 100a-1 OOd, 110) für die Kühlung einer zu kühlenden Komponente, umfassend einen Kühlkörper (11 , 100, 111), welcher zur Aufnahme eines Kühlmediums dient, wobei der Kühlkörper (11, 111) einen Einlass (12, 102, 112) und einen Auslass (13, 103, 113) für das Kühlmedium aufweist, und der Kühlkörper (11, 111) zumindest teilweise aus flexiblem Material gefertigt ist, so dass sich der Kühlkörper (11, 111) oder ein flexibler Teil des Kühlkörpers (11, 111 ) an die zu kühlende Komponente anschmiegt, wenn dieser mit Kühlmedium gefüllt ist und/oder mit Kühlmedium durchströmt wird. 1. Cooling device (10, 100, 100a-1 OOd, 110) for cooling a component to be cooled, comprising a heat sink (11, 100, 111) which is used for receiving a cooling medium, wherein the heat sink (11, 111) a inlet (12, 102, 112) and an outlet (13, 103, 113) for the cooling medium, and the heat sink (11, 111) is at least partially made of flexible material, so that the heat sink (11, 111) or a flexible part of the heat sink (11, 111) nestles against the component to be cooled when it is filled with cooling medium and/or has cooling medium flowing through it.
2. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als flexibles Material Metallfolie, insbesondere Aluminiumfolie oder Kupferfolie, oder Kunststofffolie vorgesehen ist. 2. Cooling device according to claim 1, characterized in that metal foil, in particular aluminum foil or copper foil, or plastic foil is provided as the flexible material.
3. Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als flexibles Material ein Laminat oder eine Verbundfolie vorgesehen sind, welche insbesondere eine Metallfolie und eine Kunststofffolie umfassen. 3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that a laminate or a composite film is provided as the flexible material, which in particular comprises a metal foil and a plastic film.
4. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Material eine Beschichtung aufweist, insbesondere eine Aluminiumbeschichtung. 4. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible material has a coating, in particular an aluminum coating.
5. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Material und/oder der Kühlkörper (11, 111) doppelwandig ausgestaltet ist. 5. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible material and / or the heat sink (11, 111) is designed double-walled.
6. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (10, 100, 100a-1 OOd, 110) tiefgezogene Bereiche (21) umfasst, welche zu kühlende Komponenten aufnehmen können. 6. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling device (10, 100, 100a-1 OOd, 110) comprises deep-drawn areas (21) which can accommodate components to be cooled.
7. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (11 ) einen starren Bereich (11a) und mindestens einen flexiblen Bereich (11b) umfasst. 7. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling body (11) comprises a rigid area (11a) and at least one flexible area (11b).
8. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (11 ) über Schweiß- und/oder Klebebereiche (16) geschlossen ist. 8. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (11) is closed via welding and/or adhesive areas (16).
9. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (11) Löcher (18) aufweist, die dazu vorgesehen sind Vorsprünge, insbesondere elektrische Kontakte eines Steckverbinders, der zu kühlenden Komponente aufzunehmen. 9. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling body (11) has holes (18) which are intended to accommodate projections, in particular electrical contacts of a connector, of the component to be cooled.
10. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (11, 100, 111) eine Trennung im Inneren aufweist, insbesondere eine flexible Fluidkanaltrennung (105, 117). 10. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling body (11, 100, 111) has a separation on the inside, in particular a flexible fluid channel separation (105, 117).
11. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (11, 111 ) als Beutel oder als Folie ohne Rahmen ausgestaltet ist. 11. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (11, 111) is designed as a bag or as a film without a frame.
12. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (11, 111 ) als elastischer Balg oder ein flexibler Bereich des Kühlkörpers (11) als elastischer Balg (11c) ausgestaltet ist. 12. Cooling device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the heat sink (11, 111) is designed as an elastic bellows or a flexible region of the heat sink (11) as an elastic bellows (11c).
13. Kühlvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühlmedium ein Fluid, insbesondere Wasser, Glykol, ein Wasser-Glykolgemisch, Luft, CO2 oder dergleichen, vorgesehen ist. 13. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that a fluid, in particular water, glycol, a water-glycol mixture, air, CO2 or the like, is provided as the cooling medium.
14. Kühlanordnung, umfassend ein Gehäuse (22), insbesondere ein Gehäuse einer Steuereinrichtung (2) oder eines Sensors, eine zu kühlende Komponente, und eine Kühlvorrichtung (10, 100, 100a-100d, 110) für die zu kühlende Komponente, umfassend einen Kühlkörper (11, 111), welcher zur Aufnahme eines Kühlmediums dient, wobei der Kühlkörper (11, 111) einen Einlass (12, 102, 112) und einen Auslass (13, 103, 113) für das Kühlmedium aufweist, und der Kühlkörper (11, 111) zumindest teilweise aus flexiblem Material gefertigt ist, so dass sich der Kühlkörper (11, 111) oder ein flexibler Teil des Kühlkörpers (11, 111 ) an die zu kühlende Komponente anschmiegt, wenn dieser mit Kühlmedium gefüllt ist, bzw. vom Kühlmedium durchströmt wird. Kühlanordnung nach Anspruch 14, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die zu kühlende Komponente ein Innengehäuse (20) oder Heatspreader aufweist, welches an einer oder mehreren Seiten der zu kühlenden Komponente angeordnet ist. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 15, d a d u r c h gekennzeichnet, dass die zu kühlenden Komponente einseitig oder beidseitig an dem Kühlkörper (11, 111) angelehnt ist. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h gekennzeichnet, dass es sich bei der zu kühlenden Komponente um eine Leiterplatte (14, 14a-14d) und/oder einen bestückten und/oder einen Schaltungsträger und/oder eine Einsteckkarte und/oder eine Batterie handelt. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, d a d u r c h gekennzeichnet, dass mehrere Kühlvorrichtungen (10, 100, 100a-100d, 110) vorgesehen sind, die vorzugsweise an einem gemeinsamen Fluidkreislauf angeschlossen sind oder, insbesondere im Falle von Redundanzen, an unterschiedlichen Fluidkreisläufen angeschlossen sind. Steuereinrichtung mit einer zu kühlenden Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine Kühlvorrichtung (10, 100, 100a-1 OOd, 110) nach einem der Ansprüche 1 -13 umfasst oder eine Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 14-18 vorgesehen ist. Rack (30), umfassend ein Rackgehäuse (31) und mindestens eine zu kühlende Komponente, wobei mindestens eine Kühlvorrichtung (10, 100, 100a-100d, 110) nach einem der Ansprüche 1-13 umfasst, um die mindestens eine zu kühlende Komponente zu kühlen, oder eine Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 14-18 vorgesehen ist. 26 Rack nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als zu kühlende Komponente mindestens eine Leiterplatte (14, 14a-14d) und/oder ein Schaltungsträger und/oder eine Einsteckkarte und/oder eine Batterie vorgesehen ist. Rack nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Steckvorrichtung (32) im Rackgehäuse (31) angeordnet ist, welche mehrere Leiterplatten (14a-14d) aufnehmen und/oder elektrisch kontaktieren kann. Rack nach einem der Ansprüche 20 bis 22, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Rack mehrere Kühlvorrichtungen (100; 100a, 100b, 100c) zwischen mehreren zu kühlenden Komponenten aufweist. Rack nach einem der Ansprüche 20 bis 23, d a d u r c h gekennzeichnet, dass das Rack (30) eine Anschlussleiste (33) aufweist und die Leiterplatten (14a-14d) jeweils einen Steckbereich, insbesondere Anschlussstecker (15a-15d), aufweisen, die in die gemeinsame Anschlussleiste (33) einsteckbar sind. 14. Cooling arrangement comprising a housing (22), in particular a housing of a control device (2) or a sensor, a component to be cooled, and a cooling device (10, 100, 100a-100d, 110) for the component to be cooled, comprising a Cooling body (11, 111), which is used to hold a cooling medium, the cooling body (11, 111) having an inlet (12, 102, 112) and an outlet (13, 103, 113) for the cooling medium, and the cooling body ( 11, 111) is at least partially made of flexible material, so that the heat sink (11, 111) or a flexible part of the Cooling body (11, 111) nestles against the component to be cooled when it is filled with cooling medium or has the cooling medium flowing through it. Cooling arrangement according to Claim 14, characterized in that the component to be cooled has an inner housing (20) or heat spreader which is arranged on one or more sides of the component to be cooled. Cooling arrangement according to one of Claims 14 to 15, characterized in that the component to be cooled rests against the heat sink (11, 111) on one side or on both sides. Cooling arrangement according to one of Claims 14 to 16, characterized in that the component to be cooled is a printed circuit board (14, 14a-14d) and/or a populated and/or a circuit carrier and/or a plug-in card and/or a battery acts. Cooling arrangement according to one of Claims 14 to 17, characterized in that a plurality of cooling devices (10, 100, 100a-100d, 110) are provided which are preferably connected to a common fluid circuit or, in particular in the case of redundancies, to different fluid circuits . Control device with a component to be cooled, characterized in that the control device comprises a cooling device (10, 100, 100a-100d, 110) according to one of Claims 1-13 or a cooling arrangement according to one of Claims 14-18 is provided. Rack (30), comprising a rack housing (31) and at least one component to be cooled, wherein at least one cooling device (10, 100, 100a-100d, 110) according to any one of claims 1-13 to the at least one component to be cooled cool, or a cooling arrangement according to any one of claims 14-18 is provided. 26 Rack according to claim 20, characterized in that at least one printed circuit board (14, 14a-14d) and/or a circuit carrier and/or a plug-in card and/or a battery is provided as the component to be cooled. Rack according to Claim 20 or 21, characterized in that a common plug-in device (32) is arranged in the rack housing (31), which can accommodate and/or make electrical contact with a number of printed circuit boards (14a-14d). Rack according to one of Claims 20 to 22, characterized in that the rack has a number of cooling devices (100; 100a, 100b, 100c) between a number of components to be cooled. Rack according to one of Claims 20 to 23, characterized in that the rack (30) has a connection strip (33) and the printed circuit boards (14a-14d) each have a plug-in area, in particular connection plugs (15a-15d), which are inserted into the common Terminal strip (33) can be plugged in.
PCT/DE2022/200174 2021-09-01 2022-08-03 Cooling device, cooling assembly, controller, and rack system WO2023030588A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021209640.9A DE102021209640A1 (en) 2021-09-01 2021-09-01 Cooling device, cooling arrangement, control device and rack system
DE102021209640.9 2021-09-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023030588A1 true WO2023030588A1 (en) 2023-03-09

Family

ID=82899144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2022/200174 WO2023030588A1 (en) 2021-09-01 2022-08-03 Cooling device, cooling assembly, controller, and rack system

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021209640A1 (en)
WO (1) WO2023030588A1 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2614917A1 (en) * 1975-04-10 1976-10-21 Ibm FILLING BODY
US5245508A (en) * 1990-08-21 1993-09-14 International Business Machines Corporation Close card cooling method
DE19704549A1 (en) * 1996-02-13 1997-08-14 Electrovac Heatsinks for electrical and electronic components
US5740018A (en) * 1996-02-29 1998-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Environmentally controlled circuit pack and cabinet
WO1998028962A1 (en) * 1996-12-20 1998-07-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for arranging heat transport in connection with electrical components
US20040074630A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-22 Sen Bidyut K. Conformal heat spreader
DE102004028740B4 (en) 2004-06-14 2007-09-27 Lisa Dräxlmaier GmbH Combined cooling / air conditioning system for motor vehicles
WO2016131141A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-25 Ttb Holding Company Limited Lithium ion battery module with cooling system
DE102016200156A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Cooling element for at least one equipped with electronic and / or electrical components carrier
EP3515159A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-24 Lockheed Martin Corporation Two-phase fluid-actuated cooling device, system, and method
US10582645B1 (en) * 2018-09-28 2020-03-03 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Cooling apparatus for electronic components

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590461A (en) 1991-09-25 1993-04-09 Hitachi Ltd Electronic device
US7952873B2 (en) 2006-06-26 2011-05-31 Raytheon Company Passive conductive cooling module

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2614917A1 (en) * 1975-04-10 1976-10-21 Ibm FILLING BODY
US5245508A (en) * 1990-08-21 1993-09-14 International Business Machines Corporation Close card cooling method
DE19704549A1 (en) * 1996-02-13 1997-08-14 Electrovac Heatsinks for electrical and electronic components
US5740018A (en) * 1996-02-29 1998-04-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Environmentally controlled circuit pack and cabinet
WO1998028962A1 (en) * 1996-12-20 1998-07-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for arranging heat transport in connection with electrical components
US20040074630A1 (en) * 2002-10-18 2004-04-22 Sen Bidyut K. Conformal heat spreader
DE102004028740B4 (en) 2004-06-14 2007-09-27 Lisa Dräxlmaier GmbH Combined cooling / air conditioning system for motor vehicles
WO2016131141A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-25 Ttb Holding Company Limited Lithium ion battery module with cooling system
DE102016200156A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Cooling element for at least one equipped with electronic and / or electrical components carrier
EP3515159A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-24 Lockheed Martin Corporation Two-phase fluid-actuated cooling device, system, and method
US10582645B1 (en) * 2018-09-28 2020-03-03 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Cooling apparatus for electronic components

Also Published As

Publication number Publication date
DE102021209640A1 (en) 2023-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2508054B1 (en) Power electronics unit and inverter assembly
EP2327286B1 (en) Circuit housing having a heat coupling element
DE102008056859B4 (en) Device for supplying voltage to a motor vehicle with a cooling device
DE102013003337A1 (en) HEATING MEDIUM HEATING DEVICE AND EQUIPPED VEHICLE AIR CONDITIONER
EP0951131A2 (en) Elektrische Antriebseinheit aus Elektromotor und Elektronikmodul
EP2334161B1 (en) Control unit
EP3113278A1 (en) Motor vehicle battery
DE102006018161A1 (en) Electronic component module
DE102019214199A1 (en) Battery and use of such a battery
WO2017060152A1 (en) Drive battery assembly
DE102016222264A1 (en) Battery module, method for its manufacture and battery
DE102013212724B3 (en) Cooling device for cooling an electronic component and electronic assembly with a cooling device
DE112017000907T5 (en) Electric device
DE102021106299A1 (en) Electric heater
DE102014013958A1 (en) Liquid-cooled motor vehicle control unit, motor vehicle with this, and method for cooling an electronic component of a motor vehicle control unit
EP0048938B1 (en) Vertically pluggable "single-in-line" circuit module without case
WO2023030588A1 (en) Cooling device, cooling assembly, controller, and rack system
DE102020205236A1 (en) Power converter
DE102021203625A1 (en) Electronics assembly of a motor vehicle
EP2293648B1 (en) Heat exchanger
DE102021129711A1 (en) INVERTER DEVICE, MOTOR UNIT AND VEHICLE
DE102021118397A1 (en) Battery with integrated busbar cooling and motor vehicle
EP3574513B1 (en) Receiving device, and method for producing same
DE102021210597B4 (en) Power semiconductor module and drive train for a vehicle having such a power semiconductor module
DE102012222199A1 (en) Flat transmission control module for motor car, has secondary strip conductor plate whose side is attached with side of support plate that is arranged in region of retainer such that components are partly raised up into retainer

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: 22754303

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1