【应用】爱美达为英飞凌提供混动汽车功率模块双面冷却方案

时间： 2020-01-18 来源：爱美达

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项目信息：

客户：Infineon（英飞凌）

应用场景：电动及混合动力汽车

技术：液体冷却

行业：汽车工业

面临的挑战

在过去的20年中，电动和混合动力汽车的研发和生产一直在增长，并且这种趋势在未来20年中可能呈指数增长。由于汽车制造商希望在2020年之前利用更清洁、更便宜的能源满足世界范围内的CO2排放管控，电动和混合动力汽车在市场上将占领更大的份额。

但是，车辆行驶所需的动力以及对紧凑、轻巧的逆变器的设计需求使热管理成为汽车工程师和制造商的重要绊脚石。这些功率模块的热解决方案必须轻、足够小以便安装在动力系统中，并足够强大能够冷却极热的部件，并且具有足够的成本效益，以免提高这些车辆的价格。

为了克服这些挑战，英飞凌科技公司找到了爱美达（宝德公司热部门），以帮助为其开发用于混合动力和电动汽车的最新功率模块系列HybridPACKTM双面冷却（DSC）开发冷却解决方案。它们的尺寸和特性需要使这些模块在整体应用的紧凑设计中变得更加灵活，并且可以在模块的两侧散热。英飞凌和我们的欧洲设计中心为能够提供这一特殊性能水平的液体冷却解决方案的策划了一个构思。

爱美达的解决方案：

该应用的技术参数：三个DSC模块中的每个模块要消耗的功率，电子连接和集成以及边界条件。从DSC模块的特性以及所需要的热阻和压降开始，爱美达开始分析可能的液冷板（LCPs）构思。基本思想是在顶部放置一个LCP，在底部放置一个LCP，以便冷却每个模块的两个有效侧。

考虑了不同的关键点：总体几何结构、内部冷却器结构、壁厚、入口和出口位置、顶底连接、安装技术和目标成本。几何结构已经被主要的机械约束所限定：DSC模块有效区域尺寸，模块周围的可用空间以及与整个系统的集成。

内部结构已被所需的性能水平（热阻和压降）所确定，关键是增加精确优化的紊流器，以增加交换面积和对流换热系数，同时保持压降在确定的限定内；进行了CFD模拟。为了承受所需的工作压力和测试压力，对材料厚度进行了正确评估。进一步的分析集中在顶部和底部液冷板（LCP）之间的连接以及入口和出口的位置。在这一阶段，经过深思熟虑，顶部和底部之间的连接位于LCP外部，通过柔性管和夹具（每个LCP都有一个入口和一个出口）建立。这样，就实现了顶部和底部LCP之间的并联，其优点是具有两个等同的并行流，因此在两个LCP上具有相同的性能水平。

最后，研究了顶部和底部之间的机械固定：考虑到要保证的最小间隙和爬电距离，在有效交换表面的外部增加了八个固定点。顶部和底部之间的机械连接可以通过快速方式（例如铆钉）或螺钉完成。为了验证热分析和机械分析，制作了该构思的原型，并且实验测试的结果证实，它适用于承受要求的压力并保证指定的热阻和压降。对于第一个原型，采用了铆钉来固定顶部和底部的液冷板。

爱美达开发的构思和原型的可用性，使汽车行业能够采用英飞凌HybridPACK DSC模块为混合动力和电动汽车快速设计高效的逆变器。

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全部评论（10）

maomao Lv8. 研究员 2020-05-03

学习
圆梦之旅 Lv7. 资深专家 2020-04-18

了解下
zwjiang Lv9. 科学家 2020-04-16

学习学习
gshen Lv8. 研究员 2020-03-18

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天蚕兔兔 Lv7. 资深专家 2020-03-16

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luose Lv8. 研究员 2020-02-18

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珍珍 Lv7. 资深专家 2020-02-13

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鹏鹏 Lv7. 资深专家 2020-02-13

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用户56731903 Lv9. 科学家 2020-01-27

强大！！！
ACE Lv8. 研究员 2020-01-18

强

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