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FR3147463A1 - HEAT PIPE BASED COOLING MECHANISM FOR POWER MODULE OF ELECTRIC ENERGY CONVERTER - Google Patents

HEAT PIPE BASED COOLING MECHANISM FOR POWER MODULE OF ELECTRIC ENERGY CONVERTER Download PDF

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Publication number
FR3147463A1
FR3147463A1 FR2303213A FR2303213A FR3147463A1 FR 3147463 A1 FR3147463 A1 FR 3147463A1 FR 2303213 A FR2303213 A FR 2303213A FR 2303213 A FR2303213 A FR 2303213A FR 3147463 A1 FR3147463 A1 FR 3147463A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
heat
heat pipe
pipe
thermal contact
cooling
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.)
Pending
Application number
FR2303213A
Other languages
French (fr)
Inventor
Subasree RAJKAMRAJAR GR
Anand MATHIYALAGAN
Robert SAGAYARAJ
Balaji RAVICHANDRAN
Deepak APPUKUTTAN
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.)
Valeo eAutomotive Germany GmbH
Original Assignee
Valeo eAutomotive Germany 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 Valeo eAutomotive Germany GmbH filed Critical Valeo eAutomotive Germany GmbH
Priority to FR2303213A priority Critical patent/FR3147463A1/en
Priority to PCT/EP2024/056631 priority patent/WO2024200002A1/en
Publication of FR3147463A1 publication Critical patent/FR3147463A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H05K7/2029Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures
    • H05K7/20336Heat pipes, e.g. wicks or capillary pumps
    • 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
    • H05K7/2089Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20936Liquid coolant with phase change

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

Abstract

MÉCANISME DE REFROIDISSEMENT BASÉ SUR UN CALODUC POUR LE MODULE DE PUISSANCE D'UN CONVERTISSEUR D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUE Le présent sujet concerne un mécanisme de refroidissement basé sur un caloduc pour un module de puissance d'un convertisseur de puissance électrique. Un convertisseur de puissance électrique (100), conformément au présent sujet, comprend un boîtier (102), un ou plusieurs modules de puissance et au moins un caloduc (104). Le ou les modules de puissance convertissent le courant continu en courant alternatif et/ou vice versa. Ces modules sont enfermés dans le boîtier (102) et présentent une face dissipatrice de chaleur (108). Au moins un caloduc (104) est en contact thermique avec la face de dissipation thermique (108) d'un ou de plusieurs modules de puissance. L'au moins un caloduc (104) comprend une première extrémité (200) et une seconde extrémité (202). La première extrémité (200) se trouve à l'intérieur du boîtier (102) et en contact thermique avec la face de dissipation thermique (108). La seconde extrémité (202) s'étend à l'extérieur du boîtier (102).HEAT PIPE BASED COOLING MECHANISM FOR POWER MODULE OF ELECTRICAL ENERGY CONVERTER The present subject matter relates to a heat pipe based cooling mechanism for a power module of an electrical power converter. An electrical power converter (100) according to the present subject matter comprises a housing (102), one or more power modules and at least one heat pipe (104). The at least one power module converts direct current into alternating current and/or vice versa. These modules are enclosed in the housing (102) and have a heat dissipating face (108). At least one heat pipe (104) is in thermal contact with the heat dissipating face (108) of the one or more power modules. The at least one heat pipe (104) comprises a first end (200) and a second end (202). The first end (200) is inside the housing (102) and in thermal contact with the heat sink face (108). The second end (202) extends outside the housing (102).

Description

MÉCANISME DE REFROIDISSEMENT BASÉ SUR UN CALODUC POUR LE MODULE DE PUISSANCE D'UN CONVERTISSEUR D'ÉNERGIE ÉLECTRIQUEHEAT PIPE BASED COOLING MECHANISM FOR POWER MODULE OF ELECTRIC ENERGY CONVERTER DOMAINE DE L'INVENTIONFIELD OF THE INVENTION

Le présent sujet concerne un mécanisme de refroidissement à base de caloducs pour un module de puissance. Plus particulièrement, le présent sujet concerne un mécanisme de refroidissement à base de caloducs pour un module de puissance d'un convertisseur d'énergie électrique.
The present subject matter relates to a heat pipe-based cooling mechanism for a power module. More particularly, the present subject matter relates to a heat pipe-based cooling mechanism for a power module of an electric power converter.

CONTEXTECONTEXT

Un module de puissance de type générique est connu en tant que composant d'un convertisseur de puissance électrique pour faire fonctionner une machine électrique rotative. Un module de puissance dans un convertisseur de puissance électrique facilite la conversion de la puissance électrique du courant alternatif (CA) au courant continu (CC) et/ou vice versa ; et peut être utilisé dans des applications de véhicules à moteur pour faire fonctionner des machines électriques rotatives, telles que des démarreurs, des alternateurs, des moteurs, des générateurs, des moteurs-générateurs (ou des "machines réversibles"). Le convertisseur de puissance électrique comprend ici un ou plusieurs modules de puissance, qui doivent être conçus pour une charge à court terme. Le module de puissance sert à transporter et à influencer le courant dans une phase, c'est-à-dire que, selon qu'il s'agit d'un système monophasé ou triphasé, un nombre approprié de modules de puissance électroniques est nécessaire. Dans les applications automobiles, le module de puissance interagit électriquement avec un réseau électrique, tel que le réseau de bord du véhicule. Le réseau de bord sert généralement à fournir de l'énergie électrique à divers dispositifs, tels qu'une machine électrique rotative, dont est équipé le véhicule à moteur. En fonctionnement, le(s) module(s) de puissance génère(nt) de la chaleur et doit(vent) donc être refroidi(s).A generic type power module is known as a component of an electrical power converter for operating a rotating electrical machine. A power module in an electrical power converter facilitates the conversion of electrical power from alternating current (AC) to direct current (DC) and/or vice versa; and can be used in motor vehicle applications for operating rotating electrical machines, such as starters, alternators, motors, generators, motor-generators (or "reversible machines"). The electrical power converter here comprises one or more power modules, which are to be designed for short-term loading. The power module serves to carry and influence the current in one phase, i.e., depending on whether it is a single-phase or three-phase system, an appropriate number of electronic power modules is required. In automotive applications, the power module electrically interacts with an electrical network, such as the vehicle's on-board network. The on-board network is generally used to supply electrical energy to various devices, such as a rotating electrical machine, with which the motor vehicle is equipped. During operation, the power module(s) generate(s) heat and must therefore be cooled.

Généralement, un module de puissance dans un convertisseur d'énergie électrique est refroidi par la circulation d'un fluide de refroidissement via des tuyaux/canaux de refroidissement. La chaleur générée par le module de puissance, pendant son fonctionnement, est absorbée par le fluide de refroidissement circulant dans les tuyaux de refroidissement et transférée dans un canal de refroidissement global d'un système dans lequel le module de puissance est appliqué ; et à partir du canal de refroidissement global, la chaleur est dissipée dans l'environnement par convection, par exemple, par le flux d'air ambiant. Dans un tel système de refroidissement qui fait circuler le fluide de refroidissement dans des tuyaux de refroidissement, il y a plusieurs tuyaux de refroidissement interconnectés et peu de tuyaux de refroidissement qui se plient pour naviguer à l'intérieur du boîtier dans lequel les tuyaux de refroidissement et le module de puissance sont logés. Une telle disposition des tuyaux de refroidissement est inefficace en raison des risques de fuite. Ces systèmes ne sont donc pas fiables. En outre, le chemin parcouru par la chaleur pour être transférée de sa source à l'environnement ambiant est long. Lorsque la chaleur n'est pas dissipée efficacement, le fonctionnement normal du module de puissance, et donc du système dans lequel il est utilisé, est perturbé en raison de la surchauffe. L'intégrité structurelle du module de puissance est également susceptible d'être endommagée par la surchauffe. Il est donc souhaitable de disposer d'un mécanisme de refroidissement plus efficace pour le transfert de la chaleur du module de puissance et d'un chemin plus court pour le transfert de la chaleur et sa dissipation dans l'environnement ambiant. En outre, compte tenu de la taille limitée du boîtier dans lequel le(s) module(s) de puissance est (sont) logé(s), il est souhaitable que le moyen de refroidissement de ce(s) module(s) soit simple et structurellement fiable en termes de construction.Typically, a power module in an electric power converter is cooled by circulating a coolant through cooling pipes/channels. The heat generated by the power module, during its operation, is absorbed by the coolant circulating in the cooling pipes and transferred to a bulk cooling channel of a system in which the power module is applied; and from the bulk cooling channel, the heat is dissipated to the environment by convection, for example, by the ambient air flow. In such a cooling system that circulates the coolant through cooling pipes, there are several interconnected cooling pipes and few cooling pipes that bend to navigate inside the housing in which the cooling pipes and the power module are housed. Such an arrangement of the cooling pipes is inefficient due to the risk of leakage. Thus, these systems are unreliable. Furthermore, the path taken by the heat to be transferred from its source to the ambient environment is long. When heat is not dissipated efficiently, the normal operation of the power module, and thus the system in which it is used, is disrupted due to overheating. The structural integrity of the power module is also susceptible to damage due to overheating. It is therefore desirable to have a more efficient cooling mechanism for transferring heat from the power module and a shorter path for transferring the heat and dissipating it to the ambient environment. Furthermore, given the limited size of the housing in which the power module(s) is/are housed, it is desirable that the means for cooling such module(s) be simple and structurally sound in terms of construction.

Par conséquent, la solution technique recherchée consiste à refroidir plus efficacement le(s) module(s) de puissance tout en garantissant que le refroidissement du(des) module(s) de puissance est réalisé de manière fiable afin de préserver l'intégrité structurelle et opérationnelle dudit module.Therefore, the technical solution sought is to cool the power module(s) more efficiently while ensuring that the cooling of the power module(s) is carried out reliably in order to preserve the structural and operational integrity of said module.

Le présent objet vise à résoudre le problème technique susmentionné. Un module de puissance de type générique est connu en tant que composant d'un convertisseur de puissance électrique pour faire fonctionner une machine électrique rotative. Un module de puissance dans un convertisseur de puissance électrique facilite la conversion de la puissance électrique du courant alternatif (CA) au courant continu (CC) et/ou vice versa ; et peut être utilisé dans des applications automobiles pour faire fonctionner des machines électriques rotatives, telles que des démarreurs, des alternateurs, des moteurs-générateurs (également connus sous le nom de "machines réversibles" ou de "machines électriques rotatives réversibles"), etc.The present subject matter aims to solve the above-mentioned technical problem. A generic type power module is known as a component of an electric power converter for operating a rotating electric machine. A power module in an electric power converter facilitates the conversion of electric power from alternating current (AC) to direct current (DC) and/or vice versa; and can be used in automotive applications for operating rotating electric machines, such as starters, alternators, motor generators (also known as "reversible machines" or "reversible rotating electric machines"), etc.

Le présent objet concerne un convertisseur de puissance électrique comprenant un boîtier ; un ou plusieurs modules de puissance pour convertir un courant continu (CC) en courant alternatif (CA) et/ou vice versa, enfermés dans le boîtier, et présentant un côté dissipateur de chaleur ; au moins un caloduc en contact thermique avec le côté dissipateur de chaleur, ledit caloduc comprenant une première extrémité, à l'intérieur du boîtier et en contact thermique avec le côté dissipateur de chaleur, et une deuxième extrémité s'étendant à l'extérieur du boîtier. L'au moins un caloduc, configuré conformément au présent objet, est donc utilisé à la place des tuyaux de refroidissement à l'intérieur du boîtier. En conséquence, le nombre de pièces nécessaires au refroidissement d'un ou de plusieurs modules de puissance est réduit et la taille du boîtier est améliorée par rapport aux boîtiers/enveloppes existants. En outre, l'assemblage d'un convertisseur de puissance électrique devient plus simple car il y a moins de matériaux/pièces en jeu. La dissipation de la chaleur est plus efficace, tout en garantissant que le moyen de refroidissement du ou des modules de puissance est structurellement et opérationnellement fiable.The present subject matter relates to an electrical power converter comprising a housing; one or more power modules for converting direct current (DC) into alternating current (AC) and/or vice versa, enclosed in the housing, and having a heat sink side; at least one heat pipe in thermal contact with the heat sink side, said heat pipe comprising a first end, inside the housing and in thermal contact with the heat sink side, and a second end extending outside the housing. The at least one heat pipe, configured in accordance with the present subject matter, is thus used in place of cooling pipes inside the housing. As a result, the number of parts required for cooling one or more power modules is reduced and the size of the housing is improved compared to existing housings/enclosures. Additionally, the assembly of an electrical power converter becomes simpler as there are fewer materials/parts involved. Heat dissipation is more efficient, while ensuring that the means of cooling the power module(s) is structurally and operationally reliable.

Selon un exemple du présent sujet, le côté dissipateur de chaleur d'un ou de plusieurs modules de puissance comprend un dissipateur de chaleur intégré. En outre, en vertu du contact thermique mentionné ci-dessus, la chaleur générée par les modules de puissance est transférée au dissipateur thermique et du dissipateur thermique au caloduc.According to an example of the present subject matter, the heat sink side of one or more power modules comprises an integrated heat sink. Furthermore, by virtue of the above-mentioned thermal contact, heat generated by the power modules is transferred to the heat sink and from the heat sink to the heat pipe.

Selon un aspect du présent sujet, l'au moins un caloduc comprend : un côté évaporateur adapté pour absorber la chaleur générée par un ou plusieurs modules de puissance, le côté évaporateur à la première extrémité de l'au moins un caloduc étant en contact thermique avec le côté dissipateur de chaleur d'un ou plusieurs modules de puissance ; et un côté condenseur adapté pour dissiper la chaleur absorbée par le côté évaporateur, le côté condenseur à la deuxième extrémité de l'au moins un caloduc étant en contact thermique avec un tuyau de refroidissement à travers lequel circule le fluide de refroidissement. En conséquence, la chaleur générée par un ou plusieurs modules de puissance est absorbée par le côté évaporateur à la première extrémité et transférée au côté condenseur à la deuxième extrémité ; et à partir de la deuxième extrémité, la chaleur est dissipée dans un tuyau de refroidissement.According to one aspect of the present subject matter, the at least one heat pipe comprises: an evaporator side adapted to absorb heat generated by one or more power modules, the evaporator side at the first end of the at least one heat pipe being in thermal contact with the heat sink side of one or more power modules; and a condenser side adapted to dissipate heat absorbed by the evaporator side, the condenser side at the second end of the at least one heat pipe being in thermal contact with a cooling pipe through which the cooling fluid flows. Accordingly, heat generated by one or more power modules is absorbed by the evaporator side at the first end and transferred to the condenser side at the second end; and from the second end, the heat is dissipated in a cooling pipe.

Selon un exemple du présent objet, une partie de la deuxième extrémité est pliée de manière à ce que ledit caloduc contourne au moins partiellement une périphérie extérieure du tuyau de refroidissement. Cette partie (ou "partie courbée"), étant courbée à la seconde extrémité, expose une plus grande surface du caloduc au second contact thermique avec le tuyau de refroidissement. Il est donc possible d'augmenter le transfert de chaleur.According to an example of the present subject matter, a portion of the second end is bent such that said heat pipe at least partially bypasses an outer periphery of the cooling pipe. This portion (or "bent portion"), being bent at the second end, exposes a larger surface area of the heat pipe to the second thermal contact with the cooling pipe. It is therefore possible to increase heat transfer.

Selon un aspect du présent sujet, une surface intérieure de la partie de la seconde extrémité contournant et en second contact thermique avec la périphérie extérieure du tuyau de refroidissement, est le côté condenseur. Une plus grande surface du côté du condenseur est exposée au second contact thermique, ce qui permet d'améliorer le transfert de chaleur.According to one aspect of the present subject matter, an inner surface of the portion of the second end circumventing and in second thermal contact with the outer periphery of the cooling pipe is the condenser side. A larger surface area of the condenser side is exposed to the second thermal contact, thereby improving heat transfer.

Selon un exemple du présent sujet, le second contact thermique est un contact direct. Le contact direct se réfère, dans le présent contexte, à un contact de pression physique entre le côté condenseur à la deuxième extrémité et le tuyau de refroidissement.According to an example of the present subject, the second thermal contact is a direct contact. Direct contact refers, in the present context, to a physical pressure contact between the condenser side at the second end and the cooling pipe.

Selon un autre exemple du présent sujet, un milieu thermiquement conducteur est appliqué entre la deuxième extrémité et le tuyau de refroidissement pour réaliser le deuxième contact thermique. Ce contact peut être qualifié de "contact indirect" pour simplifier la description du présent document.According to another example of the present subject matter, a thermally conductive medium is applied between the second end and the cooling pipe to achieve the second thermal contact. This contact may be referred to as "indirect contact" to simplify the description of the present document.

Selon un exemple du présent sujet, le contact thermique entre au moins un caloduc et la face dissipatrice de chaleur du ou des modules de puissance est un contact direct. Le contact direct se réfère, dans le présent contexte, à un contact de pression physique entre l'au moins un caloduc (plus spécifiquement, le côté évaporateur à la première extrémité) et le côté dissipateur de chaleur.In one example of the present subject matter, the thermal contact between the at least one heat pipe and the heat sink face of the at least one power module is a direct contact. Direct contact refers, in the present context, to a physical pressure contact between the at least one heat pipe (more specifically, the evaporator side at the first end) and the heat sink side.

Selon un autre exemple du présent sujet, un milieu thermoconducteur est appliqué entre la première extrémité et le côté dissipateur du ou des modules de puissance pour réaliser le contact thermique.According to another example of the present subject, a thermally conductive medium is applied between the first end and the heat sink side of the power module(s) to provide thermal contact.

Selon un aspect du présent objet, un dispositif de serrage prend en sandwich et presse la deuxième extrémité du caloduc contre le tuyau de refroidissement. Le dispositif de serrage assure l'assemblage d'au moins un caloduc, configuré conformément au présent objet, et du tuyau de refroidissement. Le dispositif de serrage comprend deux parties entre lesquelles ledit caloduc (en particulier à la deuxième extrémité) et le tuyau de refroidissement sont assemblés. Des attaches facilitent l'assemblage ou le serrage susmentionné.According to one aspect of the present subject matter, a clamping device sandwiches and presses the second end of the heat pipe against the cooling pipe. The clamping device provides for the assembly of at least one heat pipe, configured in accordance with the present subject matter, and the cooling pipe. The clamping device comprises two parts between which said heat pipe (particularly at the second end) and the cooling pipe are assembled. Fasteners facilitate the aforementioned assembly or clamping.

Les caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lumière de la description suivante et des figures qui l'accompagnent. La description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels :The features, aspects and advantages of the present invention will be better understood in light of the following description and the accompanying figures. The description refers to the accompanying drawings, in which:

La illustre un convertisseur de puissance électrique, conformément au présent sujet ;There illustrates an electrical power converter, in accordance with this subject;

La illustre une vue en perspective de caloducs et d'un système de refroidissement global, configurés conformément au présent sujet ;There illustrates a perspective view of heat pipes and an overall cooling system, configured in accordance with this subject matter;

La illustre une vue de dessus de la perspective décrite à la , conformément au présent sujet ;There illustrates a top view of the perspective described in , in accordance with this subject;

La illustre une perspective agrandie du caloduc et du système de refroidissement global, configurés conformément au présent sujet ;There illustrates an enlarged perspective of the heat pipe and overall cooling system, configured in accordance with this subject;

La illustre une vue en coupe des caloducs et du système de refroidissement global à partir de la section A-A de la , configurée conformément au présent sujet ;There illustrates a cross-sectional view of the heat pipes and overall cooling system from section AA of the , configured in accordance with this subject;

La illustre une vue en perspective du système de refroidissement global et du caloduc, le caloduc étant configuré conformément à un autre exemple du présent sujet ;There illustrates a perspective view of the overall cooling system and heat pipe, the heat pipe being configured in accordance with another example of this subject matter;

La illustre une vue en coupe transversale de la où le caloduc contourne au moins partiellement le système de refroidissement global, configuré conformément au présent sujet ; etThere illustrates a cross-sectional view of the where the heat pipe at least partially bypasses the overall cooling system, configured in accordance with this subject; and

La illustre une autre perspective du système de refroidissement global et des caloducs décrits dans la , configurés conformément au présent sujet.There illustrates another perspective of the global cooling system and heat pipes described in the , configured in accordance with this topic.

Les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle et la taille de certaines parties peut être exagérée pour illustrer plus clairement l'exemple présenté. En outre, les dessins fournissent des exemples et/ou des exemples conformes à la description, mais la description n'est pas limitée aux exemples et/ou aux exemples fournis dans les dessins.The figures are not necessarily to scale and the size of certain parts may be exaggerated to more clearly illustrate the example shown. In addition, the drawings provide examples and/or examples consistent with the description, but the description is not limited to the examples and/or examples provided in the drawings.

DESCRIPTION DÉTAILLÉEDETAILED DESCRIPTION

Dans la description qui suit, il est fait référence aux dessins d'accompagnement, qui font partie intégrante de l'invention, et dans lesquels sont illustrées des réalisations spécifiques dans lesquelles l'invention peut être mise en œuvre. Ces réalisations sont décrites avec suffisamment de détails pour permettre à l'homme de l'art de pratiquer l'invention, et il est entendu que les réalisations peuvent être combinées, ou que d'autres réalisations peuvent être utilisées, et que des modifications structurelles et logiques peuvent être apportées sans que l'on s'écarte de la portée de la présente invention. La description détaillée qui suit ne doit donc pas être prise dans un sens limitatif, et la portée de la présente invention est définie par les revendications annexées et leurs équivalents.In the following description, reference is made to the accompanying drawings, which are an integral part of the invention, and in which are illustrated specific embodiments in which the invention may be embodied. These embodiments are described in sufficient detail to enable one skilled in the art to practice the invention, and it is understood that the embodiments may be combined, or that other embodiments may be used, and that structural and logical modifications may be made without departing from the scope of the present invention. The detailed description which follows is therefore not to be construed in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.

La illustre un convertisseur de puissance électrique 100, conformément au présent sujet. Le convertisseur de puissance électrique 100, conformément au présent sujet, comprend un boîtier 102, un ou plusieurs modules de puissance, et au moins un caloduc 104. Le ou les modules de puissance sont enfermés dans le boîtier 102. Ces modules de puissance présentent une face de dissipation de chaleur 108 à partir de laquelle la chaleur générée est proéminente. Le ou les modules de puissance sont en contact thermique avec au moins un caloduc 104. L'au moins un caloduc 104 comprend deux extrémités, à savoir une première extrémité et une seconde extrémité. Chacun des modules de puissance est en contact thermique avec la première extrémité de l'au moins un caloduc 104. La deuxième extrémité s'étend à l'extérieur du boîtier 102 du convertisseur de puissance électrique 102.There illustrates an electrical power converter 100, in accordance with the present subject matter. The electrical power converter 100, in accordance with the present subject matter, comprises a housing 102, one or more power modules, and at least one heat pipe 104. The at least one power module is enclosed within the housing 102. These power modules have a heat dissipation face 108 from which the generated heat is prominent. The at least one power module is in thermal contact with at least one heat pipe 104. The at least one heat pipe 104 comprises two ends, namely a first end and a second end. Each of the power modules is in thermal contact with the first end of the at least one heat pipe 104. The second end extends outside the housing 102 of the electrical power converter 102.

Selon un aspect du présent sujet, l'au moins un caloduc 104 peut être d'un type connu. L'au moins un caloduc 104 comprend un côté évaporateur 106a et un côté condenseur 106b. Le côté évaporateur 106a est adapté pour absorber la chaleur générée par un ou plusieurs modules de puissance. Un fluide de travail dans le caloduc transporte la chaleur vers le côté condenseur 106b, d'où la chaleur est dissipée. Dans un exemple non limitatif, le fluide de travail dans le caloduc est de l'eau, de l'ammoniac, de l'acétone, du méthanol ou tout autre fluide de travail capable de transférer efficacement la chaleur.In one aspect of the present subject matter, the at least one heat pipe 104 may be of a known type. The at least one heat pipe 104 includes an evaporator side 106a and a condenser side 106b. The evaporator side 106a is adapted to absorb heat generated by one or more power modules. A working fluid in the heat pipe transports the heat to the condenser side 106b, from where the heat is dissipated. In a non-limiting example, the working fluid in the heat pipe is water, ammonia, acetone, methanol, or any other working fluid capable of efficiently transferring heat.

Dans un exemple non limitatif, une section transversale de l'au moins un caloduc 104 a une section transversale rectangulaire, le fluide de travail circulant dans ledit caloduc 104 est dans les limites de ladite section transversale rectangulaire. Dans l'exemple susmentionné, le côté évaporateur 106a et le côté condenseur 106b se trouvent sur les côtés longs de la section transversale rectangulaire, le côté évaporateur 106a et le côté condenseur 106b étant opposés l'un à l'autre dans la section transversale rectangulaire.In a non-limiting example, a cross-section of the at least one heat pipe 104 has a rectangular cross-section, the working fluid flowing in said heat pipe 104 is within the boundaries of said rectangular cross-section. In the aforementioned example, the evaporator side 106a and the condenser side 106b are on the long sides of the rectangular cross-section, the evaporator side 106a and the condenser side 106b being opposite each other in the rectangular cross-section.

Selon un aspect du présent sujet, l'au moins un caloduc 104 est disposé de telle sorte que ledit caloduc 104 s'étende à l'extérieur du boîtier 102. Dans cette disposition, la première extrémité est à l'intérieur du boîtier 102 et en contact thermique avec un ou plusieurs modules de puissance ; et la deuxième extrémité est à l'extérieur du boîtier 102.According to one aspect of the present subject matter, the at least one heat pipe 104 is arranged such that said heat pipe 104 extends outside the housing 102. In this arrangement, the first end is inside the housing 102 and in thermal contact with one or more power modules; and the second end is outside the housing 102.

Selon un aspect du présent sujet, le côté évaporateur 106a à la première extrémité du caloduc 104 est en contact thermique avec le côté dissipateur de chaleur 108 d'un ou de plusieurs modules de puissance. Le fluide de travail dans l'au moins un caloduc 104 transporte la chaleur susmentionnée vers le côté condenseur 106b à la deuxième extrémité du caloduc. En outre, à partir du côté condenseur 106b, la chaleur est transférée à un fluide de refroidissement circulant dans le système de refroidissement global 110. Ce système de refroidissement global 110 comprend, par exemple, des tuyaux de refroidissement dans lesquels circule le fluide de refroidissement. Dans l'exemple de la , seule une partie du système de refroidissement global 110 est représentée pour simplifier l'illustration. Plus précisément, un tuyau de refroidissement 112 est représenté dans lequel circule le fluide de refroidissement. Conformément à un aspect du présent sujet, l'au moins un caloduc 104 est fixé au tuyau de refroidissement 112 par un dispositif de serrage 114.According to one aspect of the present subject matter, the evaporator side 106a at the first end of the heat pipe 104 is in thermal contact with the heat sink side 108 of one or more power modules. The working fluid in the at least one heat pipe 104 transports the aforementioned heat to the condenser side 106b at the second end of the heat pipe. Furthermore, from the condenser side 106b, heat is transferred to a cooling fluid circulating in the overall cooling system 110. This overall cooling system 110 comprises, for example, cooling pipes in which the cooling fluid circulates. In the example of the , only a portion of the overall cooling system 110 is shown to simplify the illustration. More specifically, a cooling pipe 112 is shown through which the cooling fluid circulates. In accordance with one aspect of the present subject matter, the at least one heat pipe 104 is secured to the cooling pipe 112 by a clamping device 114.

Selon un aspect du présent sujet, la deuxième extrémité du caloduc 104 est en deuxième contact thermique avec le système de refroidissement global 110, le système de refroidissement global 110 étant disponible pour absorber la chaleur du caloduc 104 au moins et dissiper la chaleur dans l'environnement ou l'air ambiant. Le système de refroidissement global 110 décrit ici ne pénètre pas dans le boîtier 102 du convertisseur de puissance électrique 100 et facilite le refroidissement global d'un système dans lequel le convertisseur de puissance électrique 100 est appliqué. Par exemple, dans une application automobile, le convertisseur de puissance électrique 100 peut être intégré à une machine électrique rotative et, par conséquent, le système de refroidissement global 110 avec ses tuyaux de refroidissement peut refroidir l'ensemble du système, c'est-à-dire le convertisseur de puissance électrique 100 et la machine électrique rotative, tout en ne pénétrant pas dans le boîtier 102 du convertisseur de puissance électrique 100.According to one aspect of the present subject matter, the second end of the heat pipe 104 is in second thermal contact with the overall cooling system 110, the overall cooling system 110 being available to absorb heat from the at least one heat pipe 104 and dissipate the heat to the surroundings or ambient air. The overall cooling system 110 described herein does not penetrate into the housing 102 of the electric power converter 100 and facilitates overall cooling of a system in which the electric power converter 100 is applied. For example, in an automotive application, the electric power converter 100 may be integrated with a rotating electric machine and, therefore, the overall cooling system 110 with its cooling pipes can cool the entire system, i.e., the electric power converter 100 and the rotating electric machine, while not penetrating into the housing 102 of the electric power converter 100.

La illustre une vue éclatée d'au moins un caloduc 104, du tuyau de refroidissement 112 et du dispositif de serrage 114, configurés conformément au présent sujet. Comme expliqué dans la description précédente, le au moins un caloduc 104 comprend deux extrémités. Il y a deux caloducs 104 représentés dans les exemples des figures, chacun des deux caloducs 104 facilitant le transfert de chaleur à partir d'un ou plusieurs modules de puissance à l'intérieur du boîtier 102 du convertisseur électronique de puissance 100 représenté sur la . Les caloducs 104 représentés sur la comprennent, comme expliqué dans la description de la , une première extrémité 200 et une seconde extrémité 202. La première extrémité 200 est disposée à l'intérieur du boîtier 102. La seconde extrémité 202 s'étend à l'extérieur du boîtier 102. La première extrémité 200 de chaque caloduc 104 est en contact thermique avec un ou plusieurs modules de puissance dans le boîtier 102. Plus précisément, les caloducs 104 sont disposés de manière à ce que le côté évaporateur 106a soit en contact thermique avec le côté dissipateur de chaleur 108 desdits modules de puissance.There illustrates an exploded view of at least one heat pipe 104, the cooling pipe 112, and the clamping device 114, configured in accordance with the present subject matter. As explained in the preceding description, the at least one heat pipe 104 includes two ends. There are two heat pipes 104 shown in the examples of the figures, each of the two heat pipes 104 facilitating the transfer of heat from one or more power modules within the housing 102 of the power electronic converter 100 shown in the . The heat pipes 104 shown in the include, as explained in the description of the , a first end 200 and a second end 202. The first end 200 is disposed inside the housing 102. The second end 202 extends outside the housing 102. The first end 200 of each heat pipe 104 is in thermal contact with one or more power modules in the housing 102. More specifically, the heat pipes 104 are disposed such that the evaporator side 106a is in thermal contact with the heat sink side 108 of said power modules.

Selon un exemple du présent sujet, le contact thermique entre le ou les modules de puissance et la première extrémité 200 du ou des caloducs 104 est réalisé par un contact physique sous pression (ou "contact direct"). En vertu du contact direct susmentionné, le transfert de chaleur des modules de puissance au caloduc 104 s'effectue par conduction. Dans un autre exemple du présent sujet, un milieu thermoconducteur est appliqué entre la première extrémité 200 d'au moins un caloduc 104 et un ou plusieurs modules de puissance. Le milieu thermoconducteur peut être une colle thermique qui transfère efficacement la chaleur par conduction. En conséquence, la chaleur provenant d'un ou de plusieurs modules de puissance est transférée à l'au moins un caloduc 104 (en particulier à la première extrémité 200) par l'intermédiaire de la colle thermique.In one example of the present subject matter, the thermal contact between the one or more power modules and the first end 200 of the one or more heat pipes 104 is achieved by physical contact under pressure (or "direct contact"). By virtue of the aforementioned direct contact, the transfer of heat from the power modules to the heat pipe 104 is achieved by conduction. In another example of the present subject matter, a thermally conductive medium is applied between the first end 200 of at least one heat pipe 104 and one or more power modules. The thermally conductive medium may be a thermal glue that efficiently transfers heat by conduction. Accordingly, heat from one or more power modules is transferred to the at least one heat pipe 104 (particularly to the first end 200) via the thermal glue.

Selon un aspect du présent sujet, la deuxième extrémité du au moins un caloduc 104 est un deuxième contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112 du système de refroidissement global 110. Par conséquent, pendant le fonctionnement, la chaleur du côté du condenseur 106b à la deuxième extrémité est transférée au tuyau de refroidissement 112.According to one aspect of the present subject matter, the second end of the at least one heat pipe 104 is a second thermal contact with the cooling pipe 112 of the overall cooling system 110. Therefore, during operation, heat from the condenser side 106b at the second end is transferred to the cooling pipe 112.

Selon un exemple du présent sujet, le ou les modules de puissance comprennent un dissipateur thermique intégré. Chaque dissipateur thermique fait partie de la face dissipatrice de chaleur 108 du ou des modules de puissance. Par conséquent, le côté évaporateur 106a à la première extrémité 200 du au moins un caloduc 104 est en contact thermique avec le dissipateur thermique du ou des modules de puissance. Dans les exemples illustrés, il y a deux caloducs 104, chacun étant en contact thermique avec un dissipateur thermique. Chaque dissipateur thermique est associé à un ou plusieurs modules de puissance. La chaleur générée par les modules de puissance est transférée au dissipateur thermique, et du dissipateur thermique au caloduc 104 via le contact thermique. Le côté évaporateur 106a à la première extrémité 200 de chaque caloduc 104 est en contact thermique avec un dissipateur thermique du module de puissance. Le contact thermique illustré est celui d'un contact direct, mais un milieu thermiquement conducteur peut être appliqué entre les deux dans un exemple. La chaleur transférée au côté évaporateur 106a est transférée au côté condenseur 106b à la deuxième extrémité 202, d'où ladite chaleur est transférée au fluide de refroidissement circulant dans le tuyau de refroidissement 112.In one example of the present subject matter, the one or more power modules include an integrated heat sink. Each heat sink is part of the heat sink face 108 of the one or more power modules. Accordingly, the evaporator side 106a at the first end 200 of the at least one heat pipe 104 is in thermal contact with the heat sink of the one or more power modules. In the illustrated examples, there are two heat pipes 104, each in thermal contact with a heat sink. Each heat sink is associated with one or more power modules. Heat generated by the power modules is transferred to the heat sink, and from the heat sink to the heat pipe 104 via the thermal contact. The evaporator side 106a at the first end 200 of each heat pipe 104 is in thermal contact with a heat sink of the power module. The illustrated thermal contact is that of direct contact, but a thermally conductive medium may be applied between the two in one example. The heat transferred to the evaporator side 106a is transferred to the condenser side 106b at the second end 202, from where said heat is transferred to the cooling fluid circulating in the cooling pipe 112.

Par conséquent, dans la figure illustrée, la première extrémité 200, plus précisément le côté évaporateur 106a, est en contact thermique avec le dissipateur de chaleur intégré dans le côté dissipateur de chaleur 108 d'un ou de plusieurs modules de puissance. En conséquence, la chaleur générée par lesdits modules de puissance est transférée au moins un caloduc 104 via le dissipateur thermique. De manière non limitative, une colle thermique est appliquée entre le dissipateur thermique et ledit caloduc 104 pour améliorer l'efficacité du transfert de chaleur.Therefore, in the illustrated figure, the first end 200, more precisely the evaporator side 106a, is in thermal contact with the heat sink integrated in the heat sink side 108 of one or more power modules. Accordingly, the heat generated by said power modules is transferred to at least one heat pipe 104 via the heat sink. In a non-limiting manner, a thermal glue is applied between the heat sink and said heat pipe 104 to improve the efficiency of the heat transfer.

Dans les exemples illustrés, au moins un caloduc 104 est formé de telle sorte que les deux extrémités 200, 202 s'étendent sensiblement perpendiculairement l'une à l'autre. En d'autres termes, l'au moins un caloduc 104 est formé en forme de L, la première extrémité 200 reposant à plat sur la face de dissipation thermique 108 et la seconde extrémité 202 étant sensiblement perpendiculaire à la première extrémité 200. Le côté évaporateur 106 à la première extrémité 200 fait face au côté dissipateur de chaleur 108 et est en contact thermique. La deuxième extrémité 202 s'étend jusqu'au tuyau de refroidissement 112 du système de refroidissement global 110 et entre en contact avec ledit tuyau 112. Le côté condenseur 106b à la deuxième extrémité 202 est en deuxième contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112. Dans les exemples illustrés, il y a deux caloducs 104, chacun étant formé de la manière susmentionnée en forme de L.In the illustrated examples, at least one heat pipe 104 is formed such that the two ends 200, 202 extend substantially perpendicular to each other. In other words, the at least one heat pipe 104 is formed in an L shape, with the first end 200 lying flat on the heat dissipation face 108 and the second end 202 being substantially perpendicular to the first end 200. The evaporator side 106 at the first end 200 faces the heat sink side 108 and is in thermal contact. The second end 202 extends to the cooling pipe 112 of the overall cooling system 110 and contacts said pipe 112. The condenser side 106b at the second end 202 is in second thermal contact with the cooling pipe 112. In the illustrated examples, there are two heat pipes 104, each formed in the aforementioned L-shaped manner.

La illustre une vue de dessus des caloducs 104 et du tuyau de refroidissement 112 assemblés au moyen du dispositif de serrage 114, configuré conformément au présent sujet. La illustre une vue en coupe à la section A-A indiquée dans la , configurée conformément au présent sujet. La illustre une vue en coupe des composants décrits dans les et 3B, configurés conformément au présent sujet. Par souci de concision et en raison de la similitude des numéros de référence utilisés, la description des figures susmentionnées est fournie ici en tandem.There illustrates a top view of the heat pipes 104 and the cooling pipe 112 assembled by means of the clamping device 114, configured in accordance with the present subject matter. illustrates a sectional view at section AA indicated in the , configured in accordance with this topic. The illustrates a cross-sectional view of the components described in the and 3B, configured in accordance with this subject matter. For the sake of brevity and due to the similarity of reference numbers used, the description of the above-mentioned figures is provided herein in tandem.

Selon un exemple du présent sujet, le second contact thermique entre la seconde extrémité 202 et le tuyau de refroidissement 112 est un contact direct, c'est-à-dire qu'il y a un contact physique par pression entre le au moins un caloduc 104 et le tuyau de refroidissement 112. En conséquence, la chaleur transportée par le caloduc 104, qui a été générée par un ou plusieurs modules de puissance, est transférée au tuyau de refroidissement 112 (et donc au système de refroidissement global 110) en vertu du contact direct, c'est-à-dire par conduction. Dans un autre exemple encore, un milieu thermoconducteur, tel qu'une colle thermique, est appliqué entre au moins un caloduc 104 et le tuyau de refroidissement 112. En conséquence, le transfert de chaleur depuis ledit caloduc 104 (en particulier depuis la deuxième extrémité 202) s'effectue via la colle thermique vers le système de refroidissement global 110. Dans l'exemple où le second contact thermique se fait par l'intermédiaire du milieu thermoconducteur, ce contact peut être appelé ici "contact indirect".According to an example of the present subject matter, the second thermal contact between the second end 202 and the cooling pipe 112 is a direct contact, i.e., there is a physical contact by pressure between the at least one heat pipe 104 and the cooling pipe 112. Accordingly, the heat carried by the heat pipe 104, which has been generated by one or more power modules, is transferred to the cooling pipe 112 (and thus to the overall cooling system 110) by virtue of the direct contact, i.e., by conduction. In yet another example, a thermally conductive medium, such as a thermal glue, is applied between at least one heat pipe 104 and the cooling pipe 112. Accordingly, heat transfer from said heat pipe 104 (in particular from the second end 202) is via the thermal glue to the overall cooling system 110. In the example where the second thermal contact is via the thermally conductive medium, this contact may be referred to herein as "indirect contact".

Selon un aspect du présent sujet, le dispositif de serrage 114 est formé de deux parties 300, 302 fixées ensemble au moyen d'attaches 204 (illustrées à la ) dans un état assemblé. Les deux parties 300, 302 du dispositif de serrage 114 prennent en sandwich au moins un caloduc 104 et le tuyau de refroidissement 112, serrant ainsi ledit caloduc 104 et ledit tuyau 112 ensemble. En outre, une fois que les deux parties sont fixées ensemble, ou serrées ensemble, le au moins un caloduc 104 et le tuyau de refroidissement 112 sont assemblés et le deuxième contact thermique est réalisé au moyen d'un contact direct ou d'un contact indirect.According to one aspect of the present subject matter, the clamping device 114 is formed of two parts 300, 302 fixed together by means of fasteners 204 (illustrated in ) in an assembled state. The two parts 300, 302 of the clamping device 114 sandwich at least one heat pipe 104 and the cooling pipe 112, thereby clamping said heat pipe 104 and said pipe 112 together. Furthermore, once the two parts are fixed together, or clamped together, the at least one heat pipe 104 and the cooling pipe 112 are assembled and the second thermal contact is made by means of direct contact or indirect contact.

Comme décrit précédemment, les exemples illustrés dans les figures représentent au moins un caloduc 104 en forme de L. La première extrémité 200 de ce caloduc 104 se trouve à l'intérieur du boîtier 102 et la seconde extrémité 202 s'étend à l'extérieur du boîtier 102. La première extrémité 200 de ce caloduc 104 se trouve à l'intérieur du boîtier 102 et la deuxième extrémité 202 s'étend à l'extérieur du boîtier 102.As previously described, the examples illustrated in the figures represent at least one L-shaped heat pipe 104. The first end 200 of this heat pipe 104 is located inside the housing 102 and the second end 202 extends outside the housing 102. The first end 200 of this heat pipe 104 is located inside the housing 102 and the second end 202 extends outside the housing 102.

Dans la description qui précède, en référence aux exemples montrés dans les , 2, 3A, 3B et 3C, seule une partie 304 du moins un caloduc 104, en particulier à la deuxième extrémité 202, est en second contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112.In the foregoing description, with reference to the examples shown in the , 2, 3A, 3B and 3C, only a portion 304 of at least one heat pipe 104, in particular at the second end 202, is in second thermal contact with the cooling pipe 112.

La illustre le tuyau de refroidissement 112 et l'au moins un caloduc 104, ledit caloduc 104 étant configuré conformément à un autre exemple du présent sujet. La illustre une vue en coupe de l'au moins un caloduc 104 et du tuyau de refroidissement 112, ledit caloduc 104 étant configuré conformément à l'exemple de la . La illustre une vue éclatée d'au moins un caloduc 104, du tuyau de refroidissement 112 et du dispositif de serrage 114, ledit caloduc 104 étant configuré conformément aux exemples des et 4B. . Par souci de concision et en raison de la similitude des numéros de référence utilisés, la description des figures susmentionnées est fournie ici en tandem.There illustrates the cooling pipe 112 and the at least one heat pipe 104, said heat pipe 104 being configured in accordance with another example of the present subject matter. illustrates a sectional view of the at least one heat pipe 104 and the cooling pipe 112, said heat pipe 104 being configured in accordance with the example of the . There illustrates an exploded view of at least one heat pipe 104, the cooling pipe 112 and the clamping device 114, said heat pipe 104 being configured in accordance with the examples of the and 4B. . For the sake of brevity and due to the similarity of reference numbers used, the description of the above-mentioned figures is provided herein in tandem.

Selon un exemple du présent sujet, la partie de la deuxième extrémité 202 qui est dans le deuxième contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112 est courbée. Cette partie du caloduc 104 contourne au moins partiellement le tuyau de refroidissement 112. Pour référence, la partie courbée à la seconde extrémité 202, et en second contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112, est appelée ici "partie courbée 400". La partie pliée 400 de la deuxième extrémité 202 est, par exemple, pliée en forme de U de sorte que le tuyau de refroidissement 112 se trouve à l'intérieur de la partie pliée en forme de U 400 de la deuxième extrémité 202. En conséquence, une plus grande surface du caloduc 104, et plus spécifiquement une plus grande surface de la deuxième extrémité 202, est en second contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112. Une surface intérieure de la partie courbée 400 du caloduc est le côté condenseur 106b et est en second contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112. Comme expliqué précédemment, le second contact thermique peut être un contact direct ou indirect, le contact indirect étant réalisé au moyen d'un milieu thermiquement conducteur appliqué entre le caloduc 104 et le tuyau de refroidissement 112. Dans l'exemple où le milieu thermoconducteur est appliqué, ce milieu est spécifiquement appliqué entre le côté condenseur 106b du caloduc 104 et une périphérie extérieure du tuyau de refroidissement 112. En conséquence, un transfert de chaleur peut avoir lieu entre le côté condenseur 106b du caloduc 104 et le tuyau de refroidissement 112 dans lequel circule le fluide de refroidissement.According to an example of the present subject matter, the portion of the second end 202 that is in second thermal contact with the cooling pipe 112 is curved. This portion of the heat pipe 104 at least partially bypasses the cooling pipe 112. For reference, the curved portion at the second end 202, and in second thermal contact with the cooling pipe 112, is referred to herein as "curved portion 400". The bent portion 400 of the second end 202 is, for example, bent into a U shape such that the cooling pipe 112 is located inside the U-shaped bent portion 400 of the second end 202. As a result, a larger surface area of the heat pipe 104, and more specifically a larger surface area of the second end 202, is in second thermal contact with the cooling pipe 112. An inner surface of the bent portion 400 of the heat pipe is the condenser side 106b and is in second thermal contact with the cooling pipe 112. As explained above, the second thermal contact may be a direct or indirect contact, the indirect contact being achieved by means of a thermally conductive medium applied between the heat pipe 104 and the cooling pipe 112. In the example where the thermally conductive medium is applied, this medium is specifically applied between the condenser side 106b of the heat pipe 104 and the cooling pipe 112. and an outer periphery of the cooling pipe 112. Accordingly, heat transfer can take place between the condenser side 106b of the heat pipe 104 and the cooling pipe 112 in which the cooling fluid circulates.

Dans un autre exemple encore, une zone du côté du condenseur 106b qui est en second contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112 peut être augmentée en pliant davantage la partie courbée 400 de la seconde extrémité 202 pour former une boucle fermée. En conséquence, le tuyau de refroidissement 112 traverse la boucle fermée formée par le caloduc 104. Dans une telle configuration (non illustrée), une plus grande surface du côté du condenseur 106b (le côté du condenseur 106b étant la surface intérieure de la boucle fermée) est en second contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112. En d'autres termes, la deuxième extrémité 202 est courbée de manière substantielle (ou complète) pour contourner le tuyau de refroidissement 112 et augmenter la zone qui est en second contact thermique avec le tuyau de refroidissement 112.In yet another example, an area of the condenser side 106b that is in second thermal contact with the cooling pipe 112 may be increased by further bending the curved portion 400 of the second end 202 to form a closed loop. As a result, the cooling pipe 112 passes through the closed loop formed by the heat pipe 104. In such a configuration (not shown), a greater area of the condenser side 106b (the condenser side 106b being the inner surface of the closed loop) is in second thermal contact with the cooling pipe 112. In other words, the second end 202 is substantially (or completely) bent to bypass the cooling pipe 112 and increase the area that is in second thermal contact with the cooling pipe 112.

Selon un aspect du présent sujet, le au moins un caloduc 104 (configuré avec la partie courbée 400) et le tuyau de refroidissement 112 du système de refroidissement global 110 sont pressés ensemble par le dispositif de serrage 114 et assemblés au moyen des fixations 204. Une vue éclatée de l'aspect susmentionné est illustrée à la .According to one aspect of the present subject matter, the at least one heat pipe 104 (configured with the curved portion 400) and the cooling pipe 112 of the overall cooling system 110 are pressed together by the clamping device 114 and assembled by means of the fasteners 204. An exploded view of the aforementioned aspect is illustrated in FIG. .

Diverses modifications des modes de réalisation divulgués, ainsi que d'autres modes de réalisation de l'objet, deviendront évidentes pour les personnes qualifiées dans l'art en se référant à la description de l'objet. Il est donc envisagé d'apporter de telles modifications sans s'écarter du champ d'application du présent sujet.Various modifications to the disclosed embodiments, as well as other embodiments of the subject matter, will become apparent to those skilled in the art upon reference to the description of the subject matter. It is therefore contemplated that such modifications will be made without departing from the scope of the present subject matter.

Claims (10)

Convertisseur de puissance électrique (100) comprenant :
un boîtier (102) ;
un ou plusieurs modules de puissance pour convertir un courant continu (DC) en courant alternatif (AC) et/ou vice versa, enfermés dans le boîtier (102), et présentant une face dissipatrice de chaleur (108) ;
au moins un caloduc (104) en contact thermique avec la face dissipatrice de chaleur (108), ledit caloduc (104) comprenant une première extrémité (200), à l'intérieur du boîtier (102) et en contact thermique avec la face dissipatrice de chaleur (108), et une deuxième extrémité (202) s'étendant à l'extérieur du boîtier (102).
Electric power converter (100) comprising:
a housing (102);
one or more power modules for converting direct current (DC) into alternating current (AC) and/or vice versa, enclosed in the housing (102), and having a heat dissipating face (108);
at least one heat pipe (104) in thermal contact with the heat dissipating face (108), said heat pipe (104) comprising a first end (200), inside the housing (102) and in thermal contact with the heat dissipating face (108), and a second end (202) extending outside the housing (102).
Convertisseur de puissance électrique (100) selon la revendication 1, dans lequel le côté dissipateur de chaleur (108) d'un ou de plusieurs modules de puissance comprend un dissipateur de chaleur intégré.The electrical power converter (100) of claim 1, wherein the heat sink side (108) of one or more power modules comprises an integrated heat sink. Convertisseur de puissance électrique (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'au moins un caloduc (104) comprend :
un côté évaporateur (106a) adapté pour absorber la chaleur générée par un ou plusieurs modules de puissance, dans lequel le côté évaporateur (106a) à la première extrémité (200) du au moins un caloduc (104) est en contact thermique avec le côté dissipateur de chaleur (108) d'un ou plusieurs modules de puissance ; et
un côté condenseur (106b) adapté pour dissiper la chaleur absorbée par le côté évaporateur (106a), le côté condenseur (106b) à la deuxième extrémité (202) du au moins un caloduc (104) étant dans un deuxième contact thermique avec un tuyau de refroidissement (112) dans lequel circule le fluide de refroidissement
An electrical power converter (100) according to claim 1 or 2, wherein the at least one heat pipe (104) comprises:
an evaporator side (106a) adapted to absorb heat generated by one or more power modules, wherein the evaporator side (106a) at the first end (200) of the at least one heat pipe (104) is in thermal contact with the heat sink side (108) of the one or more power modules; and
a condenser side (106b) adapted to dissipate the heat absorbed by the evaporator side (106a), the condenser side (106b) at the second end (202) of the at least one heat pipe (104) being in a second thermal contact with a cooling pipe (112) in which the cooling fluid circulates
Convertisseur de puissance électrique (100) selon la revendication 3, dans lequel une partie (304 ; 400) de la deuxième extrémité (202) est courbée de sorte que ledit caloduc (104) contourne au moins partiellement une périphérie extérieure du tuyau de refroidissement (112).An electrical power converter (100) according to claim 3, wherein a portion (304; 400) of the second end (202) is curved such that said heat pipe (104) at least partially bypasses an outer periphery of the cooling pipe (112). Convertisseur de puissance électrique (100) selon la revendication 4, dans lequel une surface intérieure de la partie (304 ; 400) de la deuxième extrémité (202), contournant et en second contact thermique avec la périphérie extérieure du tuyau de refroidissement (112), est le côté condenseur (106b).An electric power converter (100) according to claim 4, wherein an inner surface of the portion (304; 400) of the second end (202), bypassing and in second thermal contact with the outer periphery of the cooling pipe (112), is the condenser side (106b). Convertisseur de puissance électrique (100) selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel le second contact thermique est un contact direct.Electrical power converter (100) according to one of claims 3 to 5, in which the second thermal contact is a direct contact. Convertisseur de puissance électrique (100) selon l'une des revendications 3 à 5, dans lequel un milieu thermiquement conducteur est appliqué entre la deuxième extrémité (202) et le tuyau de refroidissement (112) pour réaliser le deuxième contact thermique.An electrical power converter (100) according to one of claims 3 to 5, wherein a thermally conductive medium is applied between the second end (202) and the cooling pipe (112) to provide the second thermal contact. Convertisseur de puissance électrique (100) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le contact thermique entre au moins un caloduc (104) et la face dissipatrice de chaleur (108) d'un ou de plusieurs modules de puissance est un contact direct.Electrical power converter (100) according to one of claims 1 to 3, in which the thermal contact between at least one heat pipe (104) and the heat dissipating face (108) of one or more power modules is a direct contact. Convertisseur de puissance électrique (100) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel un milieu thermoconducteur est appliqué entre la première extrémité (200) et le côté dissipateur (108) d'un ou de plusieurs modules de puissance pour réaliser le contact thermique.An electrical power converter (100) according to one of claims 1 to 3, wherein a thermally conductive medium is applied between the first end (200) and the dissipator side (108) of one or more power modules to provide thermal contact. Convertisseur de puissance électrique (100) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel un dispositif de serrage (114) prend en sandwich et presse la deuxième extrémité (202) du caloduc (104) contre le tuyau de refroidissement (112).An electric power converter (100) according to one of claims 1 to 9, wherein a clamping device (114) sandwiches and presses the second end (202) of the heat pipe (104) against the cooling pipe (112).
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EP2844052B1 (en) * 2013-08-27 2017-03-22 Valeo Equipements Electriques Moteur Power converter unit of an electric or hybrid vehicle
EP3396801B1 (en) * 2017-04-24 2020-10-21 Fujikura Ltd. High voltage terminal cooling structure

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