具有用于冷却变流器内腔的旁路流动路径的冷却循环的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种变流器模块，具有至少一个半导体模块和变流器内腔，其中为了 冷却功率半导体模块而设置有用于与冷却循环连接的冷却器，并且其中为了冷却变流器内 腔而设置有该变流器内腔与冷却循环的连接。本发明还涉及用于电动的或者混合动力车辆 的驱动系统，具有至少一个这类的变流器模块和至少一个由该变流器模块供电的电机。本 发明此外还涉及一种电动的或者混合动力车辆，具有至少一个这类的变流器模块或者具有 至少一个这类的驱动系统。
【背景技术】
[0002] 为接通电能，变流器需要功率半导体模块，该功率半导体模块经常以配备有相应 的半导体开关、例如IGBTs或者MOSFETs的功率半导体模块的形式来运用。除了功率电子件 之外，为了其高效和安全的运行，还需要变流器控制器、特殊设计的操控和保险电子件以及 另外的供电电路。尤其是在于电动的或者混合动力车辆中应用变流器时，这些也称为变流 器的控制电子件的电组件出于技术的原因（例如变流器的节省空间的、紧凑的构造）经常 紧邻功率半导体或者功率半导体模块地布置。在此，间距能够仅仅为几厘米。在这种变流 器的情况中，所有这些电子的和功率电子的组件处于相对于周围环境密封地封闭的壳体的 内部，多数为铝压铸壳体。根据现有技术，在运行时，功率半导体由于出现的损耗功率（例 如接通损耗）而升温至典型的大约125°C，其中随后在150°C至175°C的温度范围之间。中 期也不排除对于该功率半导体的升温还有更高的温度范围（175°C -200°C，200°C _225°C )。 尽管功率半导体通过多数直接连接到一个或者多个冷却体来散热，然而还使得热量的一部 分输出到变流器内腔中。由此产生了在已经提及的电子组件中的进而也在印制导线、如汇 流排中的损耗，这附加地加热了变流器内腔。由此，变流器内腔根据变流器的运行情况而达 到超过KKTC的温度。因此，变流器内腔的所有组件，无论其实现何种功能或者结构目的，原 则上都承受了这些温度。
[0003] 因此，对于这类变流器的设计人员有以下的要求，该要求尤其使技术效果与成本 因素相关联：
[0004] 在说明的条件下，需要在变流器内腔中的以下组件，其设计用于高的设计温度并 且其应用经常导致了较高的成本和受限的供货商选择。
[0005] 在变流器内腔中必须保持较大的自由空间，以用于对于运行关键的最热点的对流 散热，这对于在电动的或者混合动力车辆中应用变流器时极受限的位置关系产生尤其不利 影响。
[0006] 可能必须设置其它的结构性措施，以用于使对于电机的负载接口的印制导线散 热，这需要提高的位置需求以及附加地应用对此合适的组件（例如冷却体）。
[0007] 现在，利用较常规的但是有时极耗费的构造手段来应对这种要求。因此，例如对于 工业领域中的变流器或者变流器来说应用通风器，其搅动了变流器内腔的变热的空气，以 便至少避免在关键的热源中的蓄热。然而，这种通风器的运行有时明显降低了变流器的总 效率。通常还提出有复杂的解决方案，以便使关键的热源与变流器的大面积冷却的部件连 接、例如与壳体壁连接。然而，这种解决方案需要例如是螺栓的附加组件、连接件和用于加 大冷却表面的材料，其一般仅仅能够在忍受相应的重量增长和位置需求的情况下实现。然 而，如果接受了在变流器内腔中相应的高温度，那么为此设置的部件（电的和非电的组件） 必须设计用于此时有效的最大允许温度。然而，变流器的运行温度的随后已经能识别到的 进一步升高没有能够解决，是否以及如何能够跟随这种温度上升设计特别是对变流器内腔 必要的组件。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于，有效地、利用节省空间的部件并此时廉价地冷却尤其适合应 用在电动的或者混合动力车辆的驱动系统中的变流器模块的变流器内腔。
[0009] 该目的通过具有在权利要求1中给出的特征的变流器模块来实现。
[0010] 该目的进一步通过具有在权利要求7中给出的特征的驱动系统，以及根据权利要 求10的电动或者混合动力车辆来实现。
[0011] 本发明基于以下认知，即特别是当使用例如液体的冷却介质时，所建立的用于变 流器或者变流器模块的冷却方案，具有相应的对此合适的冷却器，其特别地设置用于冷却 功率半导体或者功率半导体模块。冷却器在能运行的状态中以及在运行变流器模块期间与 冷却循环连接，并且具有冷却器流动路径，其能够排出由于功率半导体的或者功率半导体 模块的损耗功率出现的热量的大部分。然而，经常有很少量的由于这种损耗功率产生的热 量输出到变流器模块的变流器内腔中。变流器内腔还包括其他热源，其由于布置在该处的 电组件、例如变流器的控制电子件，和电子技术组件、例如汇流排和中间电路电容而引起。 在不仅在功能上而且从其技术实施方案出发尽可能地与冷却功率半导体或者功率半导体 模块不相关地实现冷却变流器内腔的同时，本发明示出，如何借助将变流器内腔连接到用 于冷却功率半导体或者功率半导体模块的冷却循环处来实现对变流器内腔的高效的、能利 用节省空间的部件实现的且在此廉价的冷却。因此，变流器内腔具有旁路流动路径，其能够 平行于冷却器流动路径布置。这两个流动路径现在由相同的冷却介质穿流。因为变流器模 块，尤其是在用于电动的或者混合动力车辆的驱动系统中应用的变流器模块多数已经相对 于变流器周围环境密封地封闭，因此制造特别是变流器内腔的、液密的又或气密的状态并 不代表有附加的耗费。至此必需的压力平衡元件，也就是瓣膜也许甚至能够省弃。
[0012] 利用这种新的冷却方案，其在变流器模块中将变流器内腔的冷却与功率半导体或 者功率半导体模块的冷却在功能上和结构上相结合，获得了相对于常规方式的一系列优 点。因此，对于在变流器内腔中所有的电子的以及电子技术的组件来说都能够选择成本低 廉的部件，其特别地适合于小的温度范围。省弃了用于为例如电机的负载接口的印制导线 以及为在变流器模块的直流电压中间电路处的电容器散热的耗费大的结构性解决方案。提 高了对于变流器内腔的相应组件的潜在供货商的数量，由此简化了对最廉价的供应产品的 选择。
[0013] 有利的设计方案在从属权利要求中给出。
[0014] 在变流器模块的有利的设计方案中，冷却器的第一接口设置用于与冷却循环的引 流部连接，并且冷却器的第二接口设置用于与冷却循环的回流部连接。
[0015] 在变流器模块的其它有利设计方式中，变流器内腔的第一空间开口设置用于布置 在冷却循环的引流部处、尤其是在冷却器的第一接口处，并且变流器内腔的第二空间开口 设置用于布置在冷却循环的回流部处、尤其是在冷却器的第二接口处。为了确保变流器模 块的紧凑的、空间上紧密地邻接的构造，将变流器内腔的空间开口直接布置在冷却器的用 于连接至冷却循环的接口处是有利的。冷却循环的这种扩展在冷却器的接口处需要较小的 构造耗费并且能够相应地在没有附加部件的情况下实现。反之也可行的是，通向变流器内 腔的构造更耗费的支路直接设置在冷却循环的引流部处、相应的回流部处。这种构造可行 性能够集成到变流器模块中又或者设置在变流器模块的外部。后一种可行性或许需要变流 器内腔的在冷却循环处的自有接口。
[0016] 在变流器模块的其它有利的设计方式中，冷却循环在引流部处和回流部处的