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      用于電動(dòng)交通工具(ev)或混合動(dòng)力交通工具(hev)中的逆變器的熱傳導(dǎo)器的制作方法

      文檔序號(hào):8155966閱讀:211來源:國(guó)知局
      專利名稱:用于電動(dòng)交通工具(ev)或混合動(dòng)力交通工具(hev)中的逆變器的熱傳導(dǎo)器的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      下文涉及用于與電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器。
      背景技術(shù)
      由電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的機(jī)動(dòng)交通工具普遍地被稱為電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)。如本領(lǐng)域中熟知的,這樣的交通工具包括用于向其電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電力的電池。電動(dòng)和混合動(dòng)力交通工具典型地使用被配置為整流來自120伏特或240伏特交流電(AC)公用電源線來提供用于向這些電池充電,以用于通過交通工具電池進(jìn)行儲(chǔ)存。電動(dòng)和混合動(dòng)力交通工具還包括用于在把由交通工具電池提供的直流電(DC)電壓轉(zhuǎn)換為用于向交通工具的電動(dòng)機(jī)或馬達(dá)提供電力的交流電壓中使用的逆變器。這樣的逆變器可以包括開關(guān)模塊,例如集成柵雙極型晶體管(IGBT)模塊,和直流側(cè)電容器,直流側(cè)電容器本身可以包括多個(gè)薄膜電容器。在把輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓輸出時(shí),由于IGBT功率模塊的開關(guān)操作,直流側(cè)電容器的薄膜電容器產(chǎn)生熱。由于這些操作產(chǎn)生的熱應(yīng)當(dāng)被消散,使得逆變器可以繼續(xù)有效地運(yùn)行。由IGBT功率模塊和直流側(cè)電容器的操作產(chǎn)生的那些熱可以使用被提供為逆變器的一部分的冷卻板而消散。在這方面,用于在電動(dòng)或混合動(dòng)力交通工具中使用的示例性的功率變換器在名稱為“功率變換器(Power Converter)”的美國(guó)專利第7,974,101號(hào)中提出。示例性的熱消散裝置及其多種特征在名稱為“具有高熱量和低熱量產(chǎn)生元件的電子零件的冷卻裝置(Cooling Device Of Electronic Part Having High And Low Heat GeneratingElements)”的美國(guó)專利第6,466,441號(hào)中、在名稱為“用于與熱電裝置共同使用的各向異性熱分散器(Anisotropic Heat Spreader For Use With A Thermoelectric Device),,的美國(guó)專利申請(qǐng)公布第2010/0081191號(hào)中以及在名稱為“具有熱消散元件的功率半導(dǎo)體模塊組件(Power Semiconductor Module Assembly With Heat Dissipating Element),,的美國(guó)專利申請(qǐng)公布第2010/0078807號(hào)中提出。然而,由于因?yàn)樵贓V或HEV中使用的逆變器的操作產(chǎn)生的熱,存在對(duì)除了可以由目前在與EV或HEV逆變器共同使用的標(biāo)準(zhǔn)冷卻板提供的熱消散之外的其他熱消散的需要。這樣的逆變器將包括被配置為接觸直流側(cè)電容器以提供對(duì)由逆變器操作產(chǎn)生的熱的其他消散的熱傳導(dǎo)器。

      發(fā)明內(nèi)容
      根據(jù)本文公開的一個(gè)實(shí)施方案,提供用于與電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器。所述逆變器包括直流(DC)側(cè)電容器,直流(DC)側(cè)電容器包括被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的多個(gè)薄膜電容器。每個(gè)薄膜電容器具有正交各向異性特性,使得在每個(gè)薄膜電容器厚度上的導(dǎo)熱率不同于在薄膜電容器的另一個(gè)維度上的導(dǎo)熱率,并且使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的剛度小于在薄膜電容器的另一個(gè)維度上的剛度。熱傳導(dǎo)器包括第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件被配置為接觸由薄膜電容器中的單獨(dú)一個(gè)形成的多邊形棱柱的第一側(cè)。第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包含用于消散由多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料。熱傳導(dǎo)器還包括第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件被配置為接觸與矩形棱柱的第一側(cè)相反的多邊形棱柱的第二偵牝矩形棱柱的第二側(cè)由薄膜電容器中的另一單獨(dú)的一個(gè)形成。第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包含用于消散由多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料。熱傳導(dǎo)器還包括用于固定地附接第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件的互相連接器。第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件具有足夠的剛度以約束多個(gè)薄膜電容器在其厚度上的膨脹。根據(jù)本文公開的另一個(gè)實(shí)施方案,提供用于與電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器。逆變器包括直流(DC)側(cè)電容器,所述直流(DC)側(cè)電容器包括被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的多個(gè)薄膜電容器。每個(gè)薄膜電容器具有正交各向異性特性,使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的導(dǎo)熱率不同于在薄膜電容器的另一個(gè)維度上的導(dǎo)熱率,并且使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的剛度小于在薄膜電容器的另一個(gè)維度上的剛度。在本實(shí)施方案中,熱傳導(dǎo)器包括第一板,所述第一板被配置為接觸由薄膜電容器中的單獨(dú)一個(gè)形成的多邊形棱柱的第一側(cè)。第一板是與棱柱的第一側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的并且包含用于消散由多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料。熱傳導(dǎo)器還包括第二板,所述第二板被配置為接觸與多邊形棱柱的第一側(cè)相反的多邊形棱柱的第二側(cè),棱柱的第二側(cè)由薄膜電容器中的另一單獨(dú)的一個(gè)形成。第二板是與棱柱的第二側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的并且包含用于消散由多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料。第一板和第二板具有足夠的剛度以約束多個(gè)薄膜電容器在其厚度上的膨脹。根據(jù)本文公開的另外的實(shí)施方案,在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器包括直流(DC)側(cè)電容器,所述直流(DC)側(cè)電容器包括被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的多個(gè)薄膜電容器。每個(gè)薄膜電容器具有正交各向異性特性,使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的導(dǎo)熱率不同于在薄膜電容器的另一個(gè)維度上的導(dǎo)熱率,并且使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的剛度小于在薄膜電容器的另一個(gè)維度上的剛度。逆變器還包括熱傳導(dǎo)器,所述熱傳導(dǎo)器包括被配置為接觸由薄膜電容器中的單獨(dú)一個(gè)形成的多邊形棱柱的第一側(cè)的第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,以及被配置為接觸與多邊形棱柱的第一側(cè)相反的多邊形棱柱第二側(cè)的第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,棱柱的第二側(cè)由薄膜電容器中的另一單獨(dú)的一個(gè)形成。第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件每個(gè)包含用于消散由多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料。第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件具有足夠的剛度以約束多個(gè)薄膜電容器在其厚度上的膨脹。對(duì)用于在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中使用的逆變器的這些實(shí)施方案,包括用于與該逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的實(shí)施方案的詳細(xì)描述在下文與附圖共同闡明。


      圖1是用于在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中使用的逆變器的透視圖,包括用于與如本文公開的該逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的實(shí)施方案;圖2是用于在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中使用的逆變器的側(cè)視圖,包括用于與如本文公開的該逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的實(shí)施方案;圖3是用于在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中使用的逆變器的分解視圖,包括用于與如本文公開的該逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的實(shí)施方案;圖4是用于與如本文公開的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的一部分的實(shí)施方案的透視圖;以及圖5是用于與如本文公開的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的一部分的實(shí)施方案的透視圖。
      具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1-5,將描述對(duì)用于在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中使用的逆變器的實(shí)施方案,包括用于與這樣的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的實(shí)施方案的更詳細(xì)的描述。為了圖示的容易性并且為了幫助理解,相似的參考數(shù)字已經(jīng)在本文中用于所有的附圖的相似的部件和特征。如上文提出的,電動(dòng)和混合動(dòng)力交通工具包括用于在把由交通工具電池儲(chǔ)存和提供的直流(DC)電壓轉(zhuǎn)換為用于向交通工具的電動(dòng)機(jī)或馬達(dá)提供電力的交流電壓中使用的逆變器。這樣的逆變器可以包括IGBT開關(guān)模塊和直流側(cè)電容器,直流側(cè)電容器本身可以包括多個(gè)薄膜電容器。在把輸入直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓輸出時(shí),由于IGBT功率模塊的開關(guān)操作,直流側(cè)電容器的薄膜電容器產(chǎn)生熱。由于該操作產(chǎn)生的熱應(yīng)當(dāng)被消散,例如通過冷卻板,使得逆變器可以繼續(xù)高效率地操作。用于在電動(dòng)或混合動(dòng)力交通工具中使用的示例性的功率變換器在名稱為“功率變換器(Power Converter)”的美國(guó)專利第7,974,101號(hào)中提出。示例性的熱消散裝置及其多種特征在名稱為“具有高熱量和低熱量產(chǎn)生元件的電子零件的冷卻裝置(CoolingDevice Of Electronic Part Having High And Low Heat Generating Elements),,的美國(guó)專利第6,466,441號(hào)中、在名稱為“用于與熱電裝置共同使用的各向異性熱分散器(Anisotropic Heat Spreader For Use With A Thermoelectric Device),,的美國(guó)專利申請(qǐng)公布第2010/0081191號(hào)中以及在名稱為“具有熱消散元件的功率半導(dǎo)體模塊組件(PowerSemiconductor Module Assembly With Heat Dissipating Element),,的美國(guó)專利申請(qǐng)公布第2010/0078807號(hào)中提出。然而,存在對(duì)除了可以被目前在EV或HEV逆變器中使用的標(biāo)準(zhǔn)冷卻板提供的熱消散之外的其他熱消散的需要。這樣的逆變器將包括被配置為接觸直流側(cè)電容器以提供對(duì)由逆變器操作產(chǎn)生的熱的其他消散的熱傳導(dǎo)器。現(xiàn)在參照?qǐng)D1和2,示出了用于在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中使用的逆變器的透視圖和側(cè)視圖,包括用于與這樣的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的實(shí)施方案。通常由參考數(shù)字(10)表示的逆變器可以包括集成雙極柵晶體管(IBGT)功率模塊(12)、直流側(cè)電容器(14)、冷卻板(16)和熱傳導(dǎo)器(18)。如本領(lǐng)域中熟知的,IBGT功率模塊(12)和直流側(cè)電容器(14)被設(shè)置在電連通中并且用于把來自交通工具電池(未示出)的直流電壓輸入轉(zhuǎn)換為用于向交通工具的電動(dòng)機(jī)(未示出)提供電力的交流輸出電壓。如也熟知的,提供冷卻板(16)以用于消散由逆變器
      (10)的操作產(chǎn)生的熱。圖3描繪了用于在電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中使用的逆變器(IO )的分解視圖。如在其中看到的,逆變器(IO )也可以包括IBGT功率模塊(12)、直流側(cè)電容器(14)和冷卻板(16)。逆變器(10)可以還包括用于提供對(duì)由逆變器(10)的操作產(chǎn)生的熱的進(jìn)一步消散的熱傳導(dǎo)器(18)的實(shí)施方案。在這方面,熱傳導(dǎo)器(18)可以包含熱傳導(dǎo)材料,例如鋁、另一種金屬、合金、陶瓷、復(fù)合物或任何其他的合適的熱傳導(dǎo)材料,其也可以具有各向同性的或各向異性的熱特性。如在圖3中看到的,熱傳導(dǎo)器(18)可以包括第一構(gòu)件和第二構(gòu)件(20、22)。參照?qǐng)D4和5,示出了用于在逆變器(10)中使用的熱傳導(dǎo)器(18)的第一構(gòu)件和第二構(gòu)件(20、22)的實(shí)施方案的透視圖。再次參照?qǐng)D1-3,直流側(cè)電容器(14)可以包括被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上矩形的棱柱的多個(gè)薄膜電容器(24)(以虛線示出)。在這方面,雖然直流側(cè)電容器(14)在本文中被描繪為矩形棱柱,但是可以采用其他的多邊形棱柱的形狀。每個(gè)薄膜電容器(24)可以具有正交各向異性特性,使得在每個(gè)薄膜電容器(24)的厚度(t)上的導(dǎo)熱率不同于在薄膜電容器(24)的另一個(gè)維度上的導(dǎo)熱率,例如在長(zhǎng)度(I)或?qū)挾?w)上的導(dǎo)熱率。薄膜電容器(24)的正交各向異性特性也可以使得在每個(gè)薄膜電容器(24)的厚度(t)上的剛度小于在薄膜電容器(24)的另一個(gè)維度上的剛度,例如在長(zhǎng)度(I)或?qū)挾?w)上的剛度?,F(xiàn)在參照?qǐng)D3-5,熱傳導(dǎo)器(18)可以包括第一實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20),其被配置為接觸由直流側(cè)電容器(14)的薄膜電容器(24)中的單獨(dú)一個(gè)形成的多邊形棱柱的第一側(cè)。在這方面,把構(gòu)件(20)描述為實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的是指構(gòu)件(20)的大體的形狀,而非是指其表面。如在下文更詳細(xì)地描述的,構(gòu)件(20)可以包括使得其一個(gè)或多個(gè)表面不是實(shí)質(zhì)上平面的特征。如上文提到的,第一實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20)可以包括用于消散由多個(gè)薄膜電容器(24)產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料。 熱傳導(dǎo)器(18)還可以包括被配置為接觸與直流側(cè)電容器(14)的矩形棱柱的第一側(cè)相反的多邊形棱柱的第二側(cè)的第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(22),其中矩形棱柱的第二側(cè)由薄膜電容器(24)中的另一單獨(dú)的一個(gè)形成。在此再次地,把構(gòu)件(22)描述為實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的是指構(gòu)件(22)的大體的形狀,而非是指其表面。如在下文更詳細(xì)地描述的,構(gòu)件(22)可以包括使得其一個(gè)或多個(gè)表面不是實(shí)質(zhì)上平面的特征。也如上文提到的,第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(22)可以包括用于消散由多個(gè)薄膜電容器(24)產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料。 如在圖3-5中看到的,熱傳導(dǎo)器(18)可以還包括互相連接器(30),互相連接器(30)可以被提供以固定地附接第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)。此外,第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)可以設(shè)有足夠的剛性,以約束多個(gè)薄膜電容器(24)在其厚度(t)上的膨脹,所述足夠的剛性可以來源于第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)的材料性質(zhì)、厚度、形狀和/或其他的特性。如圖1-3中描繪的,第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)可以是與由直流側(cè)電容器(14)的薄膜電容器(24)形成的棱柱的第一側(cè)和第二側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的,以由此實(shí)質(zhì)上抑制多個(gè)薄膜電容器(24)在其厚度(t)上的膨脹。如上文描述的,第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)可以設(shè)有對(duì)于該目的來說足夠的剛性,其也可以來源于第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)的材料性質(zhì)、厚度、形狀或其他的特性。然而,應(yīng)當(dāng)注意,第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)可以可選擇地與由直流側(cè)電容器(14)的薄膜電容器(24)形成的棱柱的第一側(cè)和第二側(cè)實(shí)質(zhì)上作較少的同等延伸。仍然參照?qǐng)D3-5,第一和/或第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)可以包括用于增加第一和/或第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)的表面積以幫助熱消散的一個(gè)或多個(gè)特征。如在圖3-5中看到的,這樣的特征可以采取多個(gè)堆疊物(32)、鰭狀物(34)或二者的形式,但是本領(lǐng)域中已知的用于增加表面積的任何其他的該特征,例如表面溝槽或其他的特征(未示出),可以被另外地或可選擇地采用。如在圖5中看到的,熱傳導(dǎo)器(18)還可以包括用于把第一實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20)附接于冷卻板(16)的一個(gè)或多個(gè)特征。在這方面,雖然這樣的特征在圖5中被描繪為用于與配合螺釘或螺栓(未示出)共同使用的通孔(26),但是可以采用本領(lǐng)域中已知的任何其他的一個(gè)或多個(gè)附接特征。如在圖2-5中看到的,上文討論的互相連接器(30)可以包括第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)。在這方面,把構(gòu)件(36)描述為實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的是指構(gòu)件(36)的大體的形狀,而非是指其表面。如在下文更詳細(xì)地描述的,構(gòu)件(36)可以包括使得其一個(gè)或多個(gè)表面不是實(shí)質(zhì)上平面的特征。第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)還可以包含熱傳導(dǎo)材料,例如鋁、另一種金屬、合金、陶瓷、復(fù)合物或其他合適的傳導(dǎo)材料,其也可以具有各向同性的或各向異性的熱特性。第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)也可以是與直流側(cè)電容器(14)的實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的第三側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的并且被配置為接觸直流側(cè)電容器(14)的實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的第三側(cè),并且被取向在該棱柱的與熱傳導(dǎo)器(18)的第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)相關(guān)聯(lián)的上文描述的第一側(cè)和第二側(cè)之間。第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)還可以設(shè)有足夠的剛度,以輔助約束直流側(cè)電容器(14)的多個(gè)薄膜電容器(24)的在薄膜電容器(24)厚度(t)上的膨脹,第三構(gòu)件的剛度可以來源于第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)的材料性質(zhì)、厚度、形狀或其他的特性。在這點(diǎn)上,第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)可以包括從第一實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20)延伸的第一節(jié)段(38)和從第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(22)延伸的第二節(jié)段(40)。第一節(jié)段和第二節(jié)段(38、40)可以是分別與第一和第二實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(20、22)—體的,可以設(shè)有被配置為配合以用于第一節(jié)段和第二節(jié)段(38、40)的附接的附接特征。如在圖3-5中看到的,第一節(jié)段和第二節(jié)段(38)的附接特征可以被進(jìn)一步配置為通過增加第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)的表面積作為熱消散特征(例如鰭狀物(30))而操作。第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)還可以包括一個(gè)或多個(gè)其他的特征,用于增加第三實(shí)質(zhì)上平面的或板狀的構(gòu)件(36)的表面積以幫助熱消散,其可以采取鰭狀物或本領(lǐng)域中已知的用于增加表面積的任何其他這樣特征的形式,例如堆疊物、表面溝槽或其他的特征(未示出)。如從上文容易明白的,已經(jīng)描述了用于與電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器。所描述的熱傳導(dǎo)器的實(shí)施方案提供除了可以由與EV或HEV逆變器共同使用的標(biāo)準(zhǔn)冷卻板供應(yīng)的熱消散之外的其他熱消散。這樣的實(shí)施方案包括被配置為接觸在逆變器中使用的直流側(cè)電容器以提供對(duì)由逆變器操作產(chǎn)生的熱的其他消散的熱傳導(dǎo)器,由此提供逆變器的有效操作。雖然本文已經(jīng)圖示和描述了用于與電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器共同使用的熱傳導(dǎo)器的多種實(shí)施方案,但是它們是僅示例性的并且不意圖這些實(shí)施方案闡示并描述了所有的可能實(shí)施方案。更確切地,本文所使用的詞語(yǔ)是描述而非限制的詞語(yǔ),并且將理解,可以對(duì)這些實(shí)施方案作出多種改變,而不偏離以下權(quán)利要求的精神和范圍。
      權(quán)利要求
      1.一種熱傳導(dǎo)器,用于與電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器共同使用,所述逆變器包括直流(DC)側(cè)電容器,所述直流(DC)側(cè)電容器包括被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的多個(gè)薄膜電容器,其中每個(gè)薄膜電容器具有正交各向異性特性,使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的導(dǎo)熱率不同于在所述薄膜電容器的另一個(gè)維度上的導(dǎo)熱率,并且使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的剛度小于在所述薄膜電容器的另一個(gè)維度上的剛度,所述熱傳導(dǎo)器包括: 第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,其被配置為接觸由所述薄膜電容器中的單獨(dú)一個(gè)形成的所述多邊形棱柱的第一側(cè),所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包含用于消散由所述多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料; 第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,其被配置為接觸與所述矩形棱柱的所述第一側(cè)相反的所述多邊形棱柱的第二側(cè),所述矩形棱柱的所述第二側(cè)由所述薄膜電容器中的另一個(gè)單獨(dú)的一個(gè)形成,所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包含用于消散由所述多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料;以及 互相連接器,其用于固定地附接所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件; 其中所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件具有足夠的剛度以約束所述多個(gè)薄膜電容器在其厚度上的膨脹。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包含金屬。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第 一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件是與所述棱柱的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包括用于增加所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件的表面積以幫助熱消散的至少一個(gè)特征部。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)器,還包括被配置為把所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件附接于冷卻板的特征部。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述互相連接器包括包含熱傳導(dǎo)材料的第三實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,所述第三平面的構(gòu)件是與所述實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的第三側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的,所述實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的第三側(cè)被定向在所述棱柱的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)之間。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第三實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包括從所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件延伸的第一節(jié)段和從所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件延伸的第二節(jié)段,所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段每個(gè)具有附接特征部,所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段的所述附接特征部被配置為配合以用于所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段的附接。
      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段的所述附接特征部還被配置為通過增加所述第三實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件的表面積而作為熱消散特征部操作。
      9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件是與所述棱柱的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的,以實(shí)質(zhì)上抑制所述薄膜電容器的膨脹。
      10.一種熱傳導(dǎo)器,用于與電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器共同使用,所述逆變器包括直流(DC)側(cè)電容器,所述直流(DC)側(cè)電容器包括被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的多個(gè)薄膜電容器,其中每個(gè)薄膜電容器具有正交各向異性特性,使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的導(dǎo)熱率不同于在所述薄膜電容器的另一個(gè)維度上的導(dǎo)熱率,并且使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的剛度小于在所述薄膜電容器的另一個(gè)維度上的剛度,所述熱傳導(dǎo)器包括: 第一板,其被配置為接觸由所述薄膜電容器中的單獨(dú)一個(gè)形成的所述多邊形棱柱的第一側(cè),所述第一板是與所述棱柱的所述第一側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的并且包含用于消散由所述多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料;以及 第二板,其被配置為接觸與所述多邊形棱柱的所述第一側(cè)相反的所述多邊形棱柱的第二側(cè),所述棱柱的所述第二側(cè)由所述薄膜電容器中的另一個(gè)單獨(dú)的一個(gè)形成,所述第二板是與所述棱柱的所述第二側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的并且包含用于消散由所述多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料; 其中所述第一板和所述第二板具有足夠的剛度以約束所述多個(gè)薄膜電容器在其厚度上的膨脹。
      11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一板和所述第二板包含金屬。
      12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一板包括用于增加所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件的表面積以幫助熱消散的至少一個(gè)特征部。
      13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一板和所述第二板是與所述棱柱的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的,以實(shí)質(zhì)上抑制所述薄膜電容器的膨脹。
      14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱傳導(dǎo)器,還包括固定地連接所述第一板和所述第二板的第三板,其中所述第 三板包含熱傳導(dǎo)材料并且是與所述棱柱的所述第一側(cè)和所述第二側(cè)之間的所述多邊形棱柱的第三側(cè)實(shí)質(zhì)上作同等延伸的。
      15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第三板包含金屬。
      16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第三板包括從所述第一板延伸的第一節(jié)段和從所述第二板延伸的第二節(jié)段,所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段每個(gè)具有附接特征部,所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段的所述附接特征部被配置為配合以用于所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段的附接。
      17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱傳導(dǎo)器,其中所述第一節(jié)段和所述第二節(jié)段的所述附接特征部還被配置為通過增加所述第三實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件的表面積而作為熱消散特征部操作。
      18.一種電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器,所述逆變器包括: 直流(DC)側(cè)電容器,其包括被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的多個(gè)薄膜電容器,其中每個(gè)薄膜電容器具有正交各向異性特性,使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的導(dǎo)熱率不同于在所述薄膜電容器的另一個(gè)維度上的導(dǎo)熱率,并且使得在每個(gè)薄膜電容器的厚度上的剛度小于在所述薄膜電容器的另一個(gè)維度上的剛度;以及 熱傳導(dǎo)器,其包括被配置為接觸由所述薄膜電容器中的單獨(dú)一個(gè)形成的所述多邊形棱柱的第一側(cè)的第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,以及被配置為接觸與所述多邊形棱柱的所述第一側(cè)相反的所述多邊形棱柱的第二側(cè)的第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,所述棱柱的所述第二側(cè)由所述薄膜電容器中的另一個(gè)單獨(dú)的一個(gè)形成,所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件包含用于消散由所述多個(gè)薄膜電容器產(chǎn)生的熱的熱傳導(dǎo)材料; 其中所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件具有足夠的剛度以約束所述多個(gè)薄膜電容器在其厚度上的膨脹。
      19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的逆變器,其中所述熱傳導(dǎo)器還包括用于固定地附接所述第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件和所述第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件的互相連接器。
      20.根據(jù)權(quán)利要求 19所述的逆變器,還包括用于附接到所述熱傳導(dǎo)器的冷卻板。
      全文摘要
      用于電動(dòng)交通工具(EV)或混合動(dòng)力交通工具(HEV)中的逆變器的熱傳導(dǎo)器,逆變器包括直流側(cè)電容器,直流側(cè)電容器具有被堆疊地配置以形成實(shí)質(zhì)上多邊形棱柱的多個(gè)薄膜電容器。每個(gè)薄膜電容器具有正交各向異性特性。熱傳導(dǎo)器具有第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件以及第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件,第一實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件被配置為接觸由薄膜電容器中的一個(gè)形成的多邊形棱柱的第一側(cè),第二實(shí)質(zhì)上平面的構(gòu)件被配置為接觸與矩形棱柱的第一側(cè)相反的多邊形棱柱的第二側(cè),矩形棱柱的第二側(cè)由薄膜電容器中的另一個(gè)形成。第一平面的構(gòu)件和第二平面的構(gòu)件是熱傳導(dǎo)的,以消散由薄膜電容器產(chǎn)生的熱,被互相連接器附接,并且具有足夠的剛度以約束薄膜電容器在其厚度上的膨脹。
      文檔編號(hào)H05K7/20GK103187883SQ20121053908
      公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
      發(fā)明者內(nèi)蒂爾·沙拉夫, 斯洛博丹·帕夫諾維奇, 迪利普·達(dá)夫圖爾, 安吉蒙·安薩里 申請(qǐng)人:李爾公司
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