[发明专利]冷却装置

说明书

本发明涉及一种冷却装置(1)，包括液密外壳(2)，在所述液密外壳中布置有电力电子系统(3)以及用于冷却所述电力电子系统(3)的电介质流体(4)，其中，所述电介质流体(4)与所述电力电子系统(3)传热接触，并且通过泼溅冷却来冷却所述电力电子系统。

技术领域

本发明涉及一种包括液密外壳的冷却装置。本发明还涉及一种包括该类冷却装置的机动车。

背景技术

操作电力电子系统时的一个限制因素是最大允许操作温度。在第一近似值中，这取决于电流，由于该原因，用于电操作机动车的电力电子系统通常需要冷却。为了能够保护电部件，主要是诸如晶体管的功率半导体，例如免于由于过热造成的损坏和故障，这类冷却甚至是有益的。另外，由于这类冷却，因为电力电子系统及其部件分别能够被设计为更小(这转而具有成本和重量以及所需安装空间方面的有益效果)，还能够提高功率密度。

为了冷却电力电子系统，能够使用直接冷却或间接冷却，其中，在直接冷却的情况下，电介质流体通常直接与待冷却的电力电子系统接触，也就是说，通常与待冷却的热源接触。以这种方式，传热部分的热阻能够保持得低并且有效。而且，这类用于冷却电力电子系统的电介质流体的使用通常需要专用的流体回路连同为此所需的传统部件(诸如泵、过滤器以及阀)。

然而，在间接冷却的情况下，单独的热交换器，例如冷却板，装配至温度待控制的物体，也就是说，在此装配至电路电子系统。由于冷却流体从热源以电和空间隔绝的方式例如流过管壁，所以例如在此还能够使用诸如水/乙二醇混合物的导电流体，这关于其材料特性(例如，导热率和导热能力)显然更好地适于冷却。由于大量的机动车已经具有低温回路，所以为此目的只需要向回路添加很少的部件。然而，这类的间接冷却具有传热部分中的较高的热阻以及热交换器的连接的缺点。

发明内容

本发明因此解决如下的问题：针对冷却装置提出改进的实施例，所述实施例尤其是克服了从现有技术已知的缺点。

根据本发明，该问题通过独立权利要求1的主题解决。有益的实施例为从属权利要求的主题。

本发明基于通过电介质流体和泼溅冷却(slosh cooling)来冷却电力电子系统的主要构思。为了此目的，根据本发明的冷却装置具有液密的外壳，在所述外壳中布置有电力电子系统和用于冷却电力电子系统的电介质流体，其中电介质流体与电力电子系统传热接触并且通过流体移动(泼溅冷却)冷却所述电力电子系统，所述流体移动通过作用在冷却装置上的加速力引入。在该情况下，“泼溅”与“泼溅冷却”分别意在被理解为意味着无论通过车辆移动或所述车辆移动的改变引起的流体中的任何移动均被所述术语覆盖。这意味着所述术语意在被理解为不仅覆盖电介质流体的通过随后的冲击的快速加速，而且例如也覆盖流体的缓慢的前后移动。这提供了如下主要的优点：热能够直接从电力电子系统被驱散至电介质流体，并且从所述电介质流体经由外壳驱散到周围区域中，其结果是，能够实现具有低热阻的传热部分。在该情况下，泼溅移动通过冷却装置的移动实现，例如在机动车辆中，使得在最有利的情况下，不需要另外的运送部件，诸如例如泵，并且能够以结构简单、有效而且成本有效的方式冷却电力电子系统。