WO2024255960A1 - System zur aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden elektronikbaugruppen eines fahrzeugs - Google Patents

System zur aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden elektronikbaugruppen eines fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2024255960A1
WO2024255960A1 PCT/DE2024/100508 DE2024100508W WO2024255960A1 WO 2024255960 A1 WO2024255960 A1 WO 2024255960A1 DE 2024100508 W DE2024100508 W DE 2024100508W WO 2024255960 A1 WO2024255960 A1 WO 2024255960A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
circuit board
plug
cooling plate
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2024/100508
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Enno Block
Thomas Helbig
Thomas WEINFURTNER
Thomas Zaehnle
Gerd Bordon
Andreas Reinhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to CN202480016229.6A priority Critical patent/CN120858659A/zh
Publication of WO2024255960A1 publication Critical patent/WO2024255960A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/20845—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for automotive electronic casings
    • H05K7/20854—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0065—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units wherein modules are associated together, e.g. electromechanical assemblies, modular structures
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1417—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack having securing means for mounting boards, plates or wiring boards
    • H05K7/1418—Card guides, e.g. grooves

Definitions

  • the invention relates to a system for accommodating replaceable electronic components of a vehicle that are to be cooled.
  • a device for receiving replaceable electronic assemblies of a motor vehicle comprising at least one housing to at least partially enclose the replaceable electronic assemblies, and at least one front side detachably connected to the housing, via which access to the replaceable electronic assemblies that can be arranged inside the housing is possible, wherein at least one heat sink is arranged outside the housing on at least one side wall of the housing for cooling at least one of the replaceable electronic assemblies, wherein at least one heat pipe is arranged between at least one of the electronic assemblies and the heat sink.
  • a system for accommodating replaceable electronic components of a vehicle that are to be cooled, comprising a housing with opposing side walls, a cover and a base and a rear wall, wherein the side walls have a rail system that is formed as a curve-controlled insert with a latch at the end of the insert, wherein the end of the insert is formed as a curve that points in the direction of the cover or base of the housing.
  • At least one cooling plate is provided in the housing parallel to the base and cover and at the end of the insert, as well as at least one circuit board that can be inserted into the housing in the direction of the rear wall via the rail system and removed again, with electronic components that are to be cooled arranged thereon, wherein the circuit board has a plug on an area facing the rear wall and pointing in the direction of the base or cover, which plug contacts at least the electronic components electrically and/or in terms of signaling. After reaching the end of the insert and locking, the circuit board is in contact with at least parts of the cooling plate for heat dissipation. Furthermore, a counterpart to the plug of the circuit board is provided, with which the plug is contacted after rusting in order to establish a plug connection to the outside of the circuit board.
  • cam-controlled slot and plug-in contacts arranged in the rear wall area for all electronic components inserted into the housing, assembly and disassembly is made significantly easier.
  • connections that are not connected to the Cooling plates connected to the electronic modules improve the cooling of the electronic modules and simplify assembly and disassembly.
  • the cam-controlled insert with locking mechanism ensures that the electronic modules are securely and precisely fixed in the housing.
  • the circuit board has a frame which surrounds it at its outer regions and which is engaged with and guided by the rail system in order to insert the circuit board into the housing.
  • thermal pads are provided on the electronic components of the circuit board that are to be cooled, which are in contact with the cooling plate after rusting.
  • a circuit board is provided on each side of the cooling plate and/or that a cooling plate is provided for each circuit board.
  • the cooling plate has integrated cooling loops that are connected to a cooling system of the vehicle.
  • a central plug is provided in the area of the rear wall, which is in electrical and/or signaling connection with the plug connection.
  • a removable front panel is provided on the front of the housing.
  • a vehicle having a body, a portion of which serves as a support structure for fastening the housing of the system.
  • a vehicle is provided, having a support structure which serves as a support structure for fastening the housing of the system.
  • FIGS 1 to 5 show an assembly sequence for an electronic assembly according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 shows a schematic representation of a system for receiving replaceable electronic components according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 shows a schematic representation of a system for receiving exchangeable electronic components according to a further embodiment of the present invention.
  • Figure 8 shows a schematic representation of an attachment of a system according to an embodiment of the present invention to the body of a vehicle.
  • Electronic assemblies 32 (E/E components) in the vehicle.
  • Electronic assemblies 32 are components that are arranged on a circuit board and need to be cooled, such as computing units, microcontrollers, power electronic components, amplifiers, etc.
  • the system for accommodating exchangeable electronic assemblies 32 of a vehicle thus has a housing 1 with side walls, a rear wall 10, a base 11 and a cover 12, as indicated in Figure 6. It can optionally have a front wall (not shown).
  • the rear wall 10 can be formed as a closed rear wall 10, but also as a frame. It is important that it has the necessary stability in order to be firmly connected, for example, to the body 100 or another supporting structure such as a supporting structure of the cockpit, the center console, etc. (not shown in the figures) of the vehicle.
  • circuit boards 3 with electronic modules 32 arranged thereon can be arranged one above the other.
  • a rail system 2 is provided on the inside of each of the two opposite side walls of the housing 1, which serves to guide the circuit boards 3 when they are inserted into the housing 1.
  • the circuit boards 3 advantageously have a frame 30 provided around their outer circumference, which is brought into engagement with the rail(s) of the rail system 2 in order to guide the circuit board 3.
  • the rail system 2 can consist of one or two or more rails per side wall. Two rails are advantageously provided, which are arranged in such a way that the board 3 is guided at front end regions and rear end regions (facing the rear wall 10), as indicated in Figures 1 to 5.
  • At least one cooling plate 4 is arranged within the housing 1, which is also fixed there.
  • the cooling plate 4 preferably has active cooling, which means that it has a cooling circuit. This can be implemented, for example, by means of cooling loops within the cooling plate 4.
  • the cooling plate 4 (its inlet and outlet) is connected to a cooling system of the vehicle (not shown).
  • the advantage of providing a cooling plate 4 is that it can be permanently installed in the housing 1, i.e. is not connected to the circuit board 3 by means of pipes or hoses. This makes disassembly in particular much easier, since the cooling plate 4 does not have to be removed when the circuit board 3 is pulled out of the housing 1.
  • no additional fan is required, since the heat sink is provided via the cooling medium provided in the cooling plate 4.
  • the rail(s) end(s) in such a way that the board 3, after rusting, touches the cooling plate 4, which has the electronic components 32 to be cooled, at least with a portion of it.
  • the cooling plate 4 is provided directly at the end of the rail(s) of the insert.
  • Thermal pads 33 are also advantageously provided there (preferably on the electronic components 32) in order to ensure the cooling connection. between electronic assembly 32 and cooling plate 4, as indicated in Figures 1 to 5.
  • the cooling of the electronic components 32 can be optimized and thus their efficiency increased.
  • the curve of the rail(s) can point both towards the bottom 11 and towards the cover 12 of the housing 1.
  • two circuit boards 3 share a cooling plate 4, i.e. one circuit board 3 is provided on the top of the cooling plate 4, while the other is provided on the bottom of the cooling plate 4.
  • the circuit board 3 has a plug 31 at an end area of the surface with which it is guided towards the base 11 / cover 12 and which faces the rear wall 10.
  • the counterpart 5 for the plug 31 is provided at the end of the rail(s) in such a way that the plug 31 dips into it when it is inserted, thus creating a plug connection. This can be used for power and/or signal transmission.
  • the counterpart 5 for the plug 31 can be integrated into the cooling plate 4.
  • the counterpart 5 can be provided as a separate component and the cooling plate 4 has a cutout to make room for the counterpart 5.
  • all counterparts 5 are connected to a central connector 6 instead of several individual connectors, as shown in Figure 7.
  • This is electrically contacted with a distribution board 60.
  • the distribution board 60 is electrically contacted with the plug connection, more precisely the counterpart 5, into which the connector(s) 31 of the individual boards 3 are plugged.
  • the distribution board 60 is attached to the housing 1.
  • the central connector 6 provides a connection to the components to be contacted in the vehicle.
  • the housing 1 is attached to an area of the body 100 of the vehicle, as indicated in Figure 8, or to another suitable support structure in the vehicle, such as a support structure of the cockpit, the center console, etc., which is not visible from the outside, but is as easily accessible as possible and has sufficient installation space (free space and gripping space) to enable the circuit boards 3 to be replaced (e.g. in the event of a defect or service call).
  • the circuit boards 3 can be assembled in advance, i.e. in a pre-assembly step, thanks to the housing 1 and the central connector 6 in the area of the rear wall 10, which can be connected to the individual counterparts 5 to the connectors 31 of the circuit boards 3. This also allows a functional test to be carried out before the housing 1 with the circuit boards 3 and the electronic assemblies 32 to be cooled is installed in the vehicle.
  • the described design provides the connectors/plug connections in the area of the rear 10 of the housing 1, so there are no more connectors/plug connections in the area of the front. This in turn simplifies assembly and disassembly, particularly since no connectors/plug connections need to be removed before disassembly takes place.
  • a further advantage of providing the housing 1 with integrated cooling and several exchangeable circuit boards 3 arranged therein is that a large number of circuit boards 3 with electronic assemblies 32 to be cooled are installed in a central location, they share various components, e.g. the housing or the connection to the cooling circuit, the connection to the E/E vehicle system via a central connector 6 and sometimes even a cooling plate 4. This simplifies and shortens assembly and saves installation space in other areas.
  • a front wall can be provided on the housing 1 as a central flap, which closes the housing 1. list of reference symbols

Landscapes

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

Abstract

Bereitgestellt wird ein System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen eines Fahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden, einem Deckel und einem Boden und einer Rückwand, wobei die Seitenwände ein Schienensystem aufweisen, das als kurvengesteuerter Einschub mit Verrastung am Ende des Einschubs gebildet ist, wobei das Ende des Einschubs als Kurve gebildet ist, die in Richtung Deckel oder Boden des Gehäuses weist. Ferner ist mindestens eine in dem Gehäuse parallel zu Boden und Deckel und am Ende des Einschubs angeordnete Kühlplatte vorgesehen, sowie mindestens eine in das Gehäuse über das Schienensystem in Richtung Rückwand einbringbare und wieder entfernbare Platine mit darauf angeordneten, zu kühlenden Elektronikbaugruppen, wobei die Platine an einem der Rückwand zugewandten und in Richtung Boden oder Deckel weisenden Bereich einen Stecker aufweist, der zumindest die Elektronikbaugruppen elektrisch und/oder signaltechnisch kontaktiert. Die Platine ist nach Erreichen des Endes des Einschubs und dem Verrasten zumindest mit Teilen der Kühlplatte zur Wärmeableitung in Kontakt. Ferner ist ein Gegenstück zum Stecker der Platine vorgesehen, mit welchem der Stecker nach dem Verrasten kontaktiert ist, um eine Steckverbindung nach außerhalb der Platine herzustellen.

Description

System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen eines Fahrzeugs.
Aktuell werden Elektronikbaugruppen (E/E-Komponenten) im Fahrzeug aufgrund von Packageanforderungen in der Regel dort verortet, wo einerseits Bauraum verfügbar ist und andererseits die funktionalen Anforderungen erfüllt werden.
Sowohl die Montage als auch die Demontage der Elektronikbaugruppen kann hierbei oftmals nicht optimal umgesetzt werden. Darüber hinaus gibt es bereits heute Elektronikbaugruppen, die aufgrund Ihrer hohen Rechnerleistung eine im Gehäuse integrierte Wasserkühlung benötigen. Die Anzahl von Elektronikbaugruppen mit weitaus größerer Rechenleistung wird aufgrund verschiedenster technologischer Entwicklungen, z.B. autonomes Fahren, in Zukunft voraussichtlich noch deutlich steigen. Die Sicherstellung der Kühlungsanforderungen beinhaltet somit eine zusätzliche Verschlauchung und/oder Anbindung an den fahrzeugseitigen Kühlkreislauf.
Aus der DE10 2021 208 175 A1 ist eine Vorrichtung zur Aufnahme austauschbarer Elektronikbaugruppen eines Kraftfahrzeugs bekannt, umfassend zumindest ein Gehäuse, um die austauschbaren Elektronikbaugruppen zumindest teilweise zu umschließen, und zumindest eine mit dem Gehäuse lösbar verbundene Vorderseite, über die Zugriff zu den im Inneren des Gehäuses anordenbaren austauschbaren Elektronikbaugruppen möglich ist, wobei an zumindest einer Seitenwand des Gehäuses zumindest eine Wärmesenke außerhalb des Gehäuses angeordnet ist zur Kühlung zumindest einer der austauschbaren Elektronikbaugruppen, wobei zwischen zumindest einer der Elektronikbraugruppen und der Wärmesenke zumindest eine Heatpipe angeordnet ist.
Da es immer noch Verbesserungsbedarf bei der Montage und Demontage austauschbarer Elektronikbaugruppen gibt, ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen eines Fahrzeugs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Vorgeschlagen wird ein System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen eines Fahrzeugs, aufweisend ein Gehäuse mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden, einem Deckel und einem Boden und einer Rückwand, wobei die Seitenwände ein Schienensystem aufweisen, das als kurvengesteuerter Einschub mit Verrastung am Ende des Einschubs gebildet ist, wobei das Ende des Einschubs als Kurve gebildet ist, die in Richtung Deckel oder Boden des Gehäuses weist. Ferner ist mindestens eine in dem Gehäuse parallel zu Boden und Deckel und am Ende des Einschubs angeordnete Kühlplatte vorgesehen, sowie mindestens eine in das Gehäuse über das Schienensystem in Richtung Rückwand einbringbare und wieder entfernbare Platine mit darauf angeordneten, zu kühlenden Elektronikbaugruppen, wobei die Platine an einem der Rückwand zugewandten und in Richtung Boden oder Deckel weisenden Bereich einen Stecker aufweist, der zumindest die Elektronikbaugruppen elektrisch und/oder signaltechnisch kontaktiert. Die Platine ist nach Erreichen des Endes des Einschubs und dem Ver sten zumindest mit Teilen der Kühlplatte zur Wärmeableitung in Kontakt. Ferner ist ein Gegenstück zum Stecker der Platine vorgesehen, mit welchem der Stecker nach dem Verrosten kontaktiert ist, um eine Steckverbindung nach außerhalb der Platine herzustellen.
Durch das Bereitstellen eines kurvengesteuerten Einschubs und von im Bereich der Rückwand angeordneten Steckkontakten für alle in das Gehäuse eingeschobenen Elektronikbaugruppen wird die Montage und Demontage deutlich vereinfacht. Durch das Bereitstellen von nicht mittels Rohren/Schläuchen/Kabeln mit den Elektronikbaugruppen verbundenen Kühlplatten zwischen den Elektronikbaugruppen wird die Kühlung der Elektronikbaugruppen verbessert und die Montage und Demontage vereinfacht. Durch den kurvengesteuerten Einschub mit Verrastung erfolgt eine sichere und präzise Fixierung der Elektronikbaugruppen im Gehäuse.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Gegenstück eine elektrische und/oder signaltechnische Verbindung mit zu kontaktierenden Komponenten innerhalb des Fahrzeugs herstellt.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Platine einen Rahmen aufweist, der sie an ihren Außenbereichen umgibt, und der mit dem Schienensystem in Eingriff gebracht und dort geführt wird, um die Platine in das Gehäuse einzuschieben.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass Wärmeleitpads auf den zu kühlenden Elektronikbaugruppen der Platine vorgesehen sind, die mit der Kühlplatte nach Verrosten in Kontakt sind.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass auf jeder Seite der Kühlplatte jeweils eine Platine vorgesehen ist, und/oder wobei je Platine eine Kühlplatte vorgesehen ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Kühlplatte integrierte Kühlschleifen aufweist, die mit einem Kühlsystem des Fahrzeugs verbunden sind.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Gegenstück als separates Bauteil gebildet oder in die Kühlplatte integriert ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass im Bereich der Rückwand ein zentraler Stecker vorgesehen ist, der mit der Steckverbindung in elektrischer und/oder signaltechnischer Verbindung ist.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass an der Vorderseite des Gehäuses eine abnehmbare Frontwand vorgesehen ist. Ferner ist ein Fahrzeug vorgesehen, aufweisend eine Karosserie, von der ein Teilbereich als Tragstruktur zur Befestigung des Gehäuses des Systems dient. Ferner ist ein Fahrzeug vorgesehen, aufweisend eine Tragstruktur, die als Tragstruktur zur Befestigung des Gehäuses des Systems dient.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Figuren 1 bis 5 zeigen einen Montageablauf für eine Elektronikbaugruppe gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Aufnahme austauschbarer Elektronikbaugruppen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Aufnahme austauschbarer Elektronikbaugruppen gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Anbringung eines Systems gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung an der Karosserie eines Fahrzeugs.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das Grundkonzept der Erfindung ist es, sowohl die Montage und Demontage als auch die Kühlanbindung von zu kühlenden, auf einer Platine 3 angeordneten Elektronikbaugruppen 32 (E/E-Komponenten) im Fahrzeug zu verbessern. Elektronikbaugruppen 32 sind auf einer Platine angeordnete, zu kühlende Komponenten wie Recheneinheiten, Mikrocontroller, Leistungselektronikkomponenten, Verstärker etc.
Um die genannten Anforderungen zu erfüllen, wird das nachfolgend beschriebene System vorgeschlagen. Im Wesentlichen ist ein Einschubgehäuse mit integrierter Kühlung und integriertem Verrastmechanismus, sowie gleichzeitiger elektrischer/signaltechnischer Kontaktierung der eingeschobenen Platinen vorgesehen.
Das System zur Aufnahme austauschbarer Elektronikbaugruppen 32 eines Fahrzeugs weist also ein Gehäuse 1 mit Seitenwänden, einer Rückwand 10, einem Boden 11 und einem Deckel 12 auf, wie in Figur 6 angedeutet. Es kann optional eine (nicht gezeigte) Frontwand aufweisen. Die Rückwand 10 kann als geschlossene Rückwand 10 gebildet sein, aber auch als Rahmen. Wichtig ist, dass sie die nötige Stabilität aufweist, um z.B. an der Karosserie 100 oder einer anderen Tragstruktur wie z.B. einer Tragstruktur des Cockpits, der Mittelkonsole, etc. (in den Figuren nicht gezeigt) des Fahrzeugs fest verbunden zu werden.
Im Innenraum des Gehäuses 1 können mehrere Platinen 3 mit darauf angeordneten Elektronikbaugruppen 32 übereinander angeordnet werden. Hierfür ist an Innenseiten von beiden einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 1 jeweils ein Schienensystem 2 vorgesehen, das dazu dient, die Platinen 3 zu führen, wenn sie in das Gehäuse 1 eingeschoben werden. Die Platinen 3 weisen vorteilhaft einen um ihren äußeren Umfang vorgesehen Rahmen 30 auf, der mit der oder den Schienen des Schienensystems 2 in Eingriff gebracht wird, um die Platine 3 zu führen.
Das Schienensystem 2 ist dabei, wie in Figuren 1 bis 5 angedeutet, derart als kurvengesteuerter Einschub gebildet, dass der Rahmen 30 der Platine 3 zuerst von außerhalb des Gehäuses 1 im Wesentlichen parallel zum Boden 11 / Deckel 12 und in Richtung Rückwand 10 eingeführt werden kann, bis sich die Platine 3 zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses 1 befindet. Um die Platine 3 zu fixieren ist vorgesehen, dass sie entlang der Schiene(n) eine vorgegebene Strecke in Richtung Boden 11 oder Deckel 12 weitergeschoben wird, wobei die Schiene(n) hierfür in einer Kurve geführt sind (somit ist ein kurvengesteuerter Einschub gegeben). Am Ende der Schiene(n) ist eine Ver stung vorgesehen. Das heißt, dass die Platine 3 über die Kurve der Schiene(n) geschoben wird, bis sie an einem Endbereich davon angepresst wird und dort verrostet. Vorteilhaft erfolgt die Verrostung nach dem bekannten push- push-Prinzip, da hierbei sowohl eine einfache Verrostung erfolgen kann, als auch ein einfaches Lösen, um die Platine 3 wieder aus dem Gehäuse 1 zu entfernen.
Das Schienensystem 2 kann aus einer oder aus zwei oder mehreren Schienen je Seitenwand bestehen. Vorteilhaft sind zwei Schienen vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass die Platine 3 an vorderen Endbereichen und hinteren (der Rückwand 10 zugewandten) Endbereichen davon geführt wird, wie in Figuren 1 bis 5 angedeutet.
Ferner ist mindestens eine Kühlplatte 4 innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet, welche dort auch fixiert ist. Vorzugsweise weist die Kühlplatte 4 eine aktive Kühlung auf, das heißt, dass sie einen Kühlkreislauf aufweist. Dieser kann z.B. mittels Kühlschleifen innerhalb der Kühlplatte 4 realisiert werden. Um das im Kühlkreislauf vorhandene Kühlmittel bereitzustellen und zu zirkulieren, ist die Kühlplatte 4 (ihr Zu- und Ablauf) mit einem Kühlsystem des Fahrzeugs verbunden (nicht gezeigt). Vorteilhaft an der Bereitstellung einer Kühlplatte 4 ist, dass diese fest im Gehäuse 1 verbaut sein kann, also nicht mit der Platine 3 mittels Rohren oder Schläuchen in Verbindung steht. Somit ist insbesondere die Demontage deutlich vereinfacht, da die Kühlplatte 4 beim Herausziehen der Platine 3 aus dem Gehäuse 1 nicht entfernt werden muss. Außerdem ist kein zusätzlicher Lüfter nötig, da die Wärmesenke über das in der Kühlplatte 4 vorgesehene Kühlmedium bereitgestellt wird.
Die Schiene(n) endet/enden so, dass die Platine 3 nach Verrostung zumindest mit einem Teilbereich davon die Kühlplatte 4 berührt, der die zu kühlenden Elektronikbaugruppen 32 aufweist. Das heißt, dass die Kühlplatte 4 direkt am Ende der Schiene(n) des Einschubs vorgesehen ist. Vorteilhaft sind dort (vorzugsweise auf den Elektronikbauteilen 32) auch Wärmeleitpads 33vorgesehen, um die Kühlanbindung zwischen Elektronikbaugruppe 32 und Kühlplatte 4 zu verbessern, wie in Figuren 1 bis 5 angedeutet.
Durch das Bereitstellen einer Kühlplatte 4 kann die Kühlung der Elektronikbaugruppen 32 optimiert und damit deren Effizienz gesteigert werden.
Die Kurve der Schiene(n) kann sowohl in Richtung Boden 11 als auch in Richtung Deckel 12 des Gehäuses 1 weisen. In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass sich zwei Platinen 3 eine Kühlplatte 4 teilen, d.h. eine Platine 3 ist auf der Oberseite der Kühlplatte 4 vorgesehen, während die andere auf der Unterseite der Kühlplatte 4 vorgesehen ist.
Außerdem weist die Platine 3 an einem Endbereich der Fläche, mit der sie in Richtung Boden 11 / Deckel 12 geführt wird, und der zur Rückwand 10 weist, einen Stecker 31 auf. Das Gegenstück 5 zum Stecker 31 ist am Ende der Schiene(n) derart vorgesehen, dass der Stecker 31 dort beim Ver sten eintaucht und damit eine Steckverbindung erzeugt wird. Diese kann zur Energie- und/oder Signalübertragung verwendet werden. Das Gegenstück 5 zum Stecker 31 kann dabei in die Kühlplatte 4 integriert sein. Alternativ kann das Gegenstück 5 als separates Bauteil vorgesehen sein und die Kühlplatte 4 weist einen Ausschnitt auf, um dem Gegenstück 5 Platz zu machen.
Durch die kurvengesteuerte Einschublösung und das Verrosten mit gleichzeitiger elektrischer und/oder signaltechnischer Kontaktierung zwischen Platine 3 und Komponenten des Fahrzeugs (über das Gegenstück 5 und einen damit verbindbaren zentralen Stecker 6) werden Montage und Demontage stark vereinfacht und aufgrund der Zentralisierung der Platinen 3 an einigen Stellen im Fahrzeug Bauraum eingespart.
Alle Gegenstücke 5 sind in einer Ausgestaltung anstatt mit mehreren Einzelsteckern mit einem zentralen Stecker 6 verbunden, wie in Figur 7 gezeigt. Dieser ist mit einer Verteilerplatine 60 elektrisch kontaktiert. Die Verteilerplatine 60 ist mit der Steckverbindung, genauer dem Gegenstück 5, in welchem der/die Stecker 31 der einzelnen Platinen 3 eingesteckt sind, elektrisch kontaktiert. Die Verteilerplatine 60 ist an dem Gehäuse 1 befestigt. Über den zentralen Stecker 6 wird eine Verbindung zu den im Fahrzeug vorhandenen, zu kontaktierenden Komponenten bereitgestellt.
Das Gehäuse 1 ist an einem Bereich der Karosserie 100 des Fahrzeugs, wie in Figur 8 angedeutet, oder an einer anderen, geeigneten Tragstruktur im Fahrzeug wie z.B. einer Tragstruktur des Cockpits, der Mittelkonsole, etc befestigt, der bzw. die nach außerhalb nicht sichtbar ist, aber möglichst einfach zugänglich ist und genügend Bauraum (Frei- und Greifraum) aufweist, um (z.B. bei einem Defekt oder Serviceeinsatz) einen Austausch der Platinen 3 zu ermöglichen.
Die Montage der Platinen 3 kann aufgrund des Gehäuses 1 und des zentralen Steckers 6 im Bereich der Rückwand 10, der mit den einzelnen Gegenstücken 5 zu den Steckern 31 der Platinen 3 verbindbar ist, bereits vorab erfolgen, also in einem Vormontageschritt. Somit kann auch eine Funktionsprüfung erfolgen, bevor das Gehäuse 1 mit den Platinen 3 mit den zu kühlenden Elektronikbaugruppen 32 im Fahrzeug verbaut wird. Durch die beschriebene Ausführung sind die Stecker/Steckverbindungen im Bereich der Rückseite 10 des Gehäuses 1 vorgesehen, es sind also keine Stecker/Steckverbindungen mehr im Bereich der Front vorgesehen. Somit sind wiederum die Montage und Demontage vereinfacht, insbesondere da keine Stecker/Steckverbindungen entfernt werden müssen, bevor eine Demontage erfolgt.
Ein weiterer Vorteil der Bereitstellung des Gehäuses 1 mit integrierter Kühlung und mehreren, darin angeordneten, austauschbaren Platinen 3 ist, dass eine Vielzahl an Platinen 3 mit zu kühlenden Elektronikbaugruppen 32 an einem zentralen Ort verbaut ist, sie sich diverse Komponenten teilen, z.B. das Gehäuse oder die Anbindung an den Kühlkreislauf, die Anbindung an das E/E-Fahrzeugsystem über einen zentralen Stecker 6 und teilweise sogar eine Kühlplatte 4. Somit kann sowohl die Montage vereinfacht und verkürzt werden, als auch Bauraum in anderen Bereichen eingespart werden. Am Gehäuse 1 kann eine Frontwand als Zentralklappe vorgesehen sein, welche das Gehäuse 1 verschließt. Bezugszeichenliste
100 Karosserie Fahrzeug
Gehäuse
Rückwand
Boden
Deckel
Schiene(n)
Platine
Rahmen
Stecker
Elektronikbaugruppe
Wärmeleitpads
Kühlplatte
Gegenstück zu Stecker 31 zentraler Stecker
Verteilerplatine

Claims

Patentansprüche
1 . System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen (32) eines Fahrzeugs, aufweisend
- ein Gehäuse (1 ) mit einander gegenüberliegenden Seitenwänden, einem Deckel (12) und einem Boden (11 ) und einer Rückwand (10), wobei die Seitenwände ein Schienensystem (2) aufweisen, das als kurvengesteuerter Einschub mit Verrastung am Ende des Einschubs gebildet ist, wobei das Ende des Einschubs als Kurve gebildet ist, die in Richtung Deckel (12) oder Boden
(11 ) des Gehäuses (1 ) weist, und
- mindestens eine in dem Gehäuse (1 ) parallel zu Boden (11 ) und Deckel
(12) und am Ende des Einschubs angeordnete Kühlplatte (4), und
- mindestens eine in das Gehäuse (1 ) über das Schienensystem (2) in Richtung Rückwand (10) einbringbare und wieder entfernbare Platine (3) mit darauf angeordneten, zu kühlenden Elektronikbaugruppen (32), wobei die Platine (3) an einem der Rückwand (10) zugewandten und in Richtung Boden (11 ) oder Deckel (12) weisenden Bereich einen Stecker (31 ) aufweist, der zumindest die Elektronikbaugruppen (32) elektrisch und/oder signaltechnisch kontaktiert, und wobei
- die Platine (3) nach Erreichen des Endes des Einschubs und dem Ver sten zumindest mit Teilen der Kühlplatte (4) zur Wärmeableitung in Kontakt ist, und wobei
- ein Gegenstück (5) zum Stecker (31 ) der Platine (3) vorgesehen ist, mit welchem der Stecker (31 ) nach dem Verrosten kontaktiert ist, um eine Steckverbindung nach außerhalb der Platine (3) herzustellen.
2. System nach Anspruch 1 , wobei das Gegenstück (5) eine elektrische und/oder signaltechnische Verbindung mit zu kontaktierenden Komponenten innerhalb des Fahrzeugs herstellt.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Platine (3) einen Rahmen (30) aufweist, der sie an ihren Außenbereichen umgibt, und der mit dem Schienensystem (2) in Eingriff gebracht und dort geführt wird, um die Platine (3) in das Gehäuse (1 ) einzuschieben.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Wärmeleitpads (33) auf den zu kühlenden Elektronikbaugruppen (32) der Platine (3) vorgesehen sind, die mit der Kühlplatte (4) nach Ver sten in Kontakt sind.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf jeder Seite der Kühlplatte (4) jeweils eine Platine (3) vorgesehen ist, und/oder wobei je Platine (3) eine Kühlplatte (4) vorgesehen ist.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlplatte (4) integrierte Kühlschleifen aufweist, die mit einem Kühlsystem des Fahrzeugs verbunden sind.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gegenstück (5) als separates Bauteil gebildet oder in die Kühlplatte (4) integriert ist.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Bereich der Rückwand (10) ein zentraler Stecker (6) vorgesehen ist, der mit der Steckverbindung in elektrischer und/oder signaltechnischer Verbindung ist.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Vorderseite des Gehäuses (1 ) eine abnehmbare Frontwand vorgesehen ist.
10. Fahrzeug, aufweisend eine Karosserie (100), von der ein Teilbereich als Trogstruktur zur Befestigung des Gehäuses (1 ) des Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche dient, und/oder eine Trogstruktur, die als Trogstruktur zur Befestigung des Gehäuses (1) des Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche dient.
PCT/DE2024/100508 2023-06-12 2024-06-07 System zur aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden elektronikbaugruppen eines fahrzeugs Ceased WO2024255960A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202480016229.6A CN120858659A (zh) 2023-06-12 2024-06-07 用于接收车辆的能更换的待冷却的电子组件的系统

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023115230.0A DE102023115230A1 (de) 2023-06-12 2023-06-12 System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen eines Fahrzeugs
DE102023115230.0 2023-06-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024255960A1 true WO2024255960A1 (de) 2024-12-19

Family

ID=91664468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2024/100508 Ceased WO2024255960A1 (de) 2023-06-12 2024-06-07 System zur aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden elektronikbaugruppen eines fahrzeugs

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN120858659A (de)
DE (1) DE102023115230A1 (de)
WO (1) WO2024255960A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102025101022B3 (de) 2025-01-14 2026-03-19 Zf Friedrichshafen Ag Modulares Leistungsverteilersystem für ein Fahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2804454A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-19 TRUMPF Huettinger Sp. Z o. o. Schaltschrank und Modul für einen Schaltschrank
DE102021208175A1 (de) 2021-07-29 2023-02-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung zur Aufnahme austauschbarer Elektronikbaugruppen eines Kraftfahrzeugs
EP4149221A1 (de) * 2021-09-09 2023-03-15 Aptiv Technologies Limited Gestell mit schalen für steckbare kraftfahrzeug-steuergeräte

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6151215A (en) * 1998-12-08 2000-11-21 Alliedsignal Inc. Single mount and cooling for two two-sided printed circuit boards
EP3819139A1 (de) * 2019-11-08 2021-05-12 Volvo Car Corporation Modul zur unterbringung und kühlung von elektronischen schaltkreisen in einem fahrzeug

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2804454A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-19 TRUMPF Huettinger Sp. Z o. o. Schaltschrank und Modul für einen Schaltschrank
DE102021208175A1 (de) 2021-07-29 2023-02-02 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Vorrichtung zur Aufnahme austauschbarer Elektronikbaugruppen eines Kraftfahrzeugs
EP4149221A1 (de) * 2021-09-09 2023-03-15 Aptiv Technologies Limited Gestell mit schalen für steckbare kraftfahrzeug-steuergeräte

Also Published As

Publication number Publication date
CN120858659A (zh) 2025-10-28
DE102023115230A1 (de) 2024-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10225694B4 (de) Brennstoffzellenbaugruppe und Verwendung
DE112017004326B4 (de) Elektrischer Verteilerkasten
DE102014010491B4 (de) Kraftfahrzeug und Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme von elektrischen Energiespeicherzellen
DE102005016614B4 (de) Elektrisches Verbindungsgehäuse
DE202013104784U1 (de) Reihenbausteinanordnung mit einem Energiebussystem
EP1853101A1 (de) Baugruppenträger mit einem Gehäuse zur Aufnahme von Steckbaugruppen
EP2790479B1 (de) Gehäuse zur Aufnahme von elektronischen Steckkarten
DE202014100115U1 (de) Anordnung mit einem Modul und einer Elektronikanordnung
DE102016223991A1 (de) Bordnetz für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102017108183B4 (de) Elektronikmodul zum Ankoppeln an eine Modulanordnung und Modulanordnung
DE102023115230A1 (de) System zur Aufnahme von austauschbaren, zu kühlenden Elektronikbaugruppen eines Fahrzeugs
DE69316548T2 (de) Buchsenanordnung
DE60127302T2 (de) Führungs- und haltestruktur
WO2024062067A1 (de) Elektrischer versorgungsstrang für ein kraftfahrzeug
DE102018206600A1 (de) Elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug sowie rahmenartiges Bauteil zur Montage an die Karosserie eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs
DE102020133641B4 (de) Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug
DE102014110278A1 (de) Halterahmen für Steckverbindermodule und/oder Steckverbinder
DE102017214779B4 (de) Elektrisches Steuergerät
WO2023186632A1 (de) Stationäre induktionsladeeinrichtung für ein fahrzeugladesystem
DE202004010204U1 (de) Gehäuse mit modularen elektronischen Baugruppen
LU502656B1 (de) Gehäuse für eine elektrische Schaltung und zugehöriges Herstellungsverfahren
EP4155111B1 (de) Systemgehäuse eines e-achsen-moduls
DE102005052994A1 (de) Fahrzeug eines Triebzuges
DE102008026538B4 (de) Serversystem sowie zum Einsatz in dem Serversystem geeigneter Server und geeignetes Anschlussmodul
EP2073314A1 (de) Anordnung zum elektrisch leitenden Verbinden von elektrischen Leltern

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: 24735869

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202480016229.6

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 202480016229.6

Country of ref document: CN