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DE102024201596A1 - Electrical resistance - Google Patents

Electrical resistance

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Publication number
DE102024201596A1
DE102024201596A1 DE102024201596.2A DE102024201596A DE102024201596A1 DE 102024201596 A1 DE102024201596 A1 DE 102024201596A1 DE 102024201596 A DE102024201596 A DE 102024201596A DE 102024201596 A1 DE102024201596 A1 DE 102024201596A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
cooling
plate
section
contact element
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
DE102024201596.2A
Other languages
German (de)
Inventor
Stephan Haak
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.)
Heine Resistors GmbH
Original Assignee
Heine Resistors 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 Heine Resistors GmbH filed Critical Heine Resistors GmbH
Priority to DE102024201596.2A priority Critical patent/DE102024201596A1/en
Priority to PCT/EP2025/054329 priority patent/WO2025176660A1/en
Publication of DE102024201596A1 publication Critical patent/DE102024201596A1/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Offenbart wird ein Kontaktelement (100), insbesondere eine Kontaktplatte, aufweisend:- eine erste Kontaktelementseite (100a) mit einem Kontaktelementkontaktabschnitt (100'), der dazu ausgebildet ist, direkt oder über ein Zwischenelement zur Einleitung von Wärme mittels Wärmeleitung in das Kontaktelement (100) mit einem Kühlelementkontaktabschnitt (101') oder mit einem oder mehreren Wärme erzeugenden Schaltmittel(n) (102) eines elektrischen Widerstands in Kontakt zu treten;- eine zweite Kontaktelementseite (100b) zur Abgabe der Wärme an ein Kühlmittel.Ferner werden ein Kühlelement, ein Kühlkreislaufelement und ein kühlbarer Widerstand offenbart.Disclosed is a contact element (100), in particular a contact plate, comprising:- a first contact element side (100a) with a contact element contact section (100') which is designed to come into contact, directly or via an intermediate element, with a cooling element contact section (101') or with one or more heat-generating switching means (102) of an electrical resistor for introducing heat into the contact element (100) by means of thermal conduction;- a second contact element side (100b) for dissipating the heat to a coolant.Furthermore, a cooling element, a cooling circuit element and a coolable resistor are disclosed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktelement, insbesondere eine Kontaktplatte, ein Kühlelement, ein Kühlkreislaufelement und einen kühlbaren Widerstand.The present invention relates to a contact element, in particular a contact plate, a cooling element, a cooling circuit element and a coolable resistor.

Insbesondere im Bereich der Antriebstechnik, insbesondere bei Nutzfahrzeugen, kann überschüssige Bremsenergie in Bremswiderständen umgesetzt werden. Kinetische Energie des Fahrzeugs wird beispielsweise von einer generatorischen Bremse (Antriebsmaschine im Rekuperationsmodus) in elektrische Energie umgewandelt, und falls diese Energie nicht anderweitig verwendet werden kann (beispielsweise in einer Batterie gespeichert werden kann), in einem Bremswiderstand in Wärme umgesetzt. Der Widerstand agiert sozusagen als Verbraucher, in dem elektrische Energie in Wärme umgewandelt wird, wobei die Wärme dann entsprechend dissipiert werden muss, um eine Überhitzung des Bremswiderstands zu vermeiden.Particularly in the field of drive technology, especially in commercial vehicles, excess braking energy can be converted into braking resistors. The vehicle's kinetic energy is converted into electrical energy, for example, by a generator brake (drive motor in recuperation mode). If this energy cannot be used for other purposes (e.g., stored in a battery), it is converted into heat in a braking resistor. The resistor acts as a consumer, converting electrical energy into heat. This heat must then be dissipated accordingly to prevent the braking resistor from overheating.

Widerstände dieser Art weisen üblicherweise zwei parallel geschaltete Teilwiderstände auf, über die die über einen elektrischen Anschluss des Widerstands zugeführte Leistung geführt wird. Die Zuführung der elektrischen Leistung an die Teilwiderstände wird üblicherweise durch Schaltmittel realisiert, die mittels Pulsweitenmodulation (PWM) den benötigten Strom einstellen.Resistors of this type typically have two partial resistors connected in parallel, through which the power supplied via an electrical connection of the resistor is conducted. The electrical power is usually supplied to the partial resistors by switching devices that adjust the required current using pulse-width modulation (PWM).

Widerstände der oben genannten Art weisen üblicherweise einen Kühlkreislauf auf, der dazu ausgebildet ist, die Teilwiderstände zu kühlen. Die Kühlleistung liegt dabei üblicherweise in einem Bereich von 50 bis 250 kW. Zudem benötigt ein solcher Widerstand einen weiteren Kühlkreislauf, um die Schaltmittel zu kühlen, die insbesondere im PWM-basierten Betrieb durch die dafür nötigen Schaltvorgänge Wärme erzeugen. Dabei kann eine dauerhafte oder eine bedarfsmäßige Kühlung der Schaltmittel vorgesehen sein. Die Kühlung der Schaltmittel ist insbesondere bei hohen Schaltfrequenzen der PWM-Steuerung und/oder hohen zu schaltenden Strömen nötig und kann dann bedarfsmäßig erfolgen. Daher sind derartige Widerstände im Aufbau komplex und durch die beiden Kühlkreisläufe wartungsintensiv.Resistors of the above-mentioned type typically have a cooling circuit designed to cool the resistor elements. The cooling capacity is typically in the range of 50 to 250 kW. In addition, such a resistor requires an additional cooling circuit to cool the switching elements, which generate heat, particularly in PWM-based operation, due to the switching processes required for this. Cooling of the switching elements can be provided either permanently or on-demand. Cooling of the switching elements is particularly necessary at high switching frequencies of the PWM control and/or high currents to be switched and can then be carried out on an as-needed basis. Therefore, such resistors are complex in design and require intensive maintenance due to the two cooling circuits.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Möglichkeiten aufzuzeigen, wie ein solcher Widerstand in der Komplexität reduziert werden kann, wobei insbesondere auf einen der Kühlkreisläufe verzichtet werden soll.It is therefore an object of the present invention to show possibilities how such a resistance can be reduced in complexity, in particular by dispensing with one of the cooling circuits.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous further developments are the subject matter of the dependent claims.

Nachfolgend wird der Aufbau eines speziellen Widerstands und einzelner Elemente des Widerstands beschrieben. Anschließend werden Möglichkeiten zur Reduzierung der Komplexität eines Widerstands und insbesondere des speziellen Widerstands beschrieben.The following section describes the structure of a special resistor and its individual elements. Then, options for reducing the complexity of a resistor, and of a special resistor in particular, are described.

Es wird eine Platte offenbart. Die Platte weist auf: eine erste Seite, welche mit einer elektrisch isolierenden Schicht beschichtet ist, wobei auf der elektrisch isolierenden Schicht ein elektrischer Leiter aufgebracht ist und/oder in dieser eingebettet ist. Ferner weist die Platte eine zweite Seite auf, auf der Erhebungen vorgesehen sind. Die Platte ist dazu ausgebildet, ein Teil eines kühlbaren Widerstands bzw. einer kühlbaren Widerstandseinheit zu sein.A plate is disclosed. The plate has a first side coated with an electrically insulating layer, wherein an electrical conductor is applied to and/or embedded in the electrically insulating layer. Furthermore, the plate has a second side on which elevations are provided. The plate is designed to be part of a coolable resistor or a coolable resistor unit.

Die Erhebungen sind als Buckel in die Platte geprägt, welche, wenn zwei Platten aneinander anliegen, in Kontakt mit dem gegenüberliegenden Buckel der Platte stehen können und gefügt werden können, beispielsweise durch Laserschweißen. Mehrere Buckel können beim Schweißen Kontaktstellen bilden.The elevations are embossed into the plate as projections. When two plates are in contact, these projections can be in contact with the opposite projection of the plate and can be joined, for example, by laser welding. Multiple projections can form contact points during welding.

Hierdurch wird die Ausbildung von Strömungskanälen ermöglicht. Die Erhebung trägt ferner zu einem Lastabtrag bei, durch den eine Verformung der Platte, beispielsweise initiiert durch den Druck des Kühlmittels, minimiert werden kann. Ferner sorgen die Erhebungen für eine Erhöhung des Turbulenzgrads und verbessern somit auch den Wärmeeintrag in das Kühlmittel, hier wurde durch numerische Simulation herausgefunden, dass gegenüber normalen Sicken der Wärmeübergang um 15% erhöht werden konnte.This enables the formation of flow channels. The raised portion also contributes to load transfer, which can minimize plate deformation, for example, initiated by coolant pressure. Furthermore, the raised portions increase the degree of turbulence and thus improve heat transfer into the coolant. Numerical simulations have shown that heat transfer can be increased by 15% compared to conventional beads.

Ferner muss keine Umlenkung der Strömung erfolgen, wodurch Toträume vermieden werden können, und somit der Wärmeübergang verbessert wird.Furthermore, there is no need to divert the flow, which avoids dead spaces and thus improves heat transfer.

Vorzugsweise ist auf der ersten Seite an einem Rand eine Nut vorgesehen (weiter vorzugsweise entlanglaufend am Rand), welche dazu angepasst ist, den Randabschnitt einer Dichtung aufzunehmen. Dies hat den Vorteil, dass zwei erste Seiten von zwei gegenüberliegenden Platten nicht vergossen werden müssen, so wie dies im Stand der Technik der Fall war, sondern dass diese lösbar durch eine Dichtung miteinander verbunden werden können. Der Rand der Platten wird auch genutzt, um auf der zweiten Seite die beiden Platten mittels Laserschweißen zu fügen.Preferably, a groove is provided on one edge of the first side (more preferably running along the edge), which is adapted to receive the edge portion of a seal. This has the advantage that two first sides of two opposing plates do not need to be cast, as was the case in the prior art, but rather that they can be releasably connected to one another by a seal. The edge of the plates is also used to join the two plates on the second side by laser welding.

Vorzugsweise ist der elektrische Leiter zwischen Erhebungen angeordnet (der elektrische Leiter ist ja auf der ersten Seite der Platte angeordnet - die Erhebungen auf der zweiten Seite der Platte sind also hier als Vertiefungen bzw. Dellen ausgebildet - der Begriff „Erhebung“ wurde aber einheitlich verwendet). Weiter vorzugsweise ist er mäanderförmig um einige oder alle Erhebungen (bzw. Vertiefungen / Dellen) angeordnet. So ist der elektrische Leiter sehr nah an den jeweiligen Erhebungen (bzw. Vertiefungen / Dellen), es kann eine große Länge des elektrischen Leiters untergebracht werden, und der elektrische Leiter hat ferner eine sehr große Fläche, was die Wärmeübertragung noch erhöht.Preferably, the electrical conductor is arranged between elevations (the electrical conductor is arranged on the first side of the plate - the elevations on the second side of the plate are therefore designed as depressions or dents - the term "elevation" has been uniformly used, however). Further, it is preferably arranged in a meandering pattern around some or all of the elevations (or depressions/dents). This places the electrical conductor very close to the respective elevations (or depressions/dents), allows for a large length of electrical conductor to be accommodated, and also provides a very large surface area, which further increases heat transfer.

Vorzugsweise sind am Ende des elektrischen Leiters jeweils elektrische Kontaktflächen vorgesehen, welche dazu angepasst sind, jeweils von einem Federelement kontaktiert zu werden. Dieses kann mit einem Anschlussstecker verbunden sein, durch welchem der elektrische Strom in die Platte eingeführt wird. Hier kann auf Löten von Anschlusssteckern usw. verzichtet werden, was den Fertigungsaufwand minimiert. Die Kontaktflächen werden vorzugsweise gedruckt und mit einer zusätzlichen Folie versehen (mittels Lötprozess), um die Folie als Opferschicht in Bezug auf Abrieb des Federkontaktes zu verwenden.Preferably, electrical contact surfaces are provided at each end of the electrical conductor, each of which is adapted to be contacted by a spring element. This can be connected to a connector plug through which the electrical current is introduced into the board. This eliminates the need for soldering connectors, etc., which minimizes manufacturing costs. The contact surfaces are preferably printed and provided with an additional foil (using a soldering process) to serve as a sacrificial layer against abrasion of the spring contact.

Vorzugsweise weist die Platte weiter mindestens eine, vorzugsweise zwei Öffnungen auf, wobei weiter vorzugsweise um die Öffnungen (weitere) Erhebungen auf der zweiten Seite der Platte vorgesehen sind. Diese Erhebungen dienen der Stabilisierung der Öffnungen, so dass hier keine Verformung durch Fluid stattfindet. Ferner wird für die Dichtungen ein Anpressdruck erzeugt, was die Dichtigkeit weiter verbessert.Preferably, the plate further comprises at least one, preferably two, openings, with (further) elevations preferably being provided around the openings on the second side of the plate. These elevations serve to stabilize the openings, preventing deformation by fluid. Furthermore, a contact pressure is generated for the seals, which further improves the seal tightness.

Die Erhebungen sind weiter vorzugsweise punktförmig, zylindrisch oder halbkugelförmig - so können sie leicht in die Platte eingeprägt werden. Ferner kann so eine instationäre Nachlaufzone ausgebildet werden, die den Wärmeabtransport im Nachlaufgebiet gewährleistet. Konturen mit einer scharfen Kante würden hingegen größere, stationäre Nachlaufzonen ausbilden, die den Wärmeabtransport verhindern würden.The elevations are preferably point-shaped, cylindrical, or hemispherical, making them easy to emboss into the plate. Furthermore, this allows for the formation of a transient wake zone, which ensures heat dissipation in the wake area. Contours with a sharp edge, on the other hand, would create larger, stationary wake zones, which would prevent heat dissipation.

Ein Plattenpaar weist zwei Platten, insbesondere wie oben beschrieben, auf, bei denen die zweiten Seiten zweier Platten gegenüberliegend aneinander angeordnet sind. Die Ränder der zweiten Seiten der zwei Platten sind dicht miteinander verbunden, vorzugsweise durch eine Schweißnaht.A plate pair comprises two plates, in particular as described above, in which the second sides of two plates are arranged opposite one another. The edges of the second sides of the two plates are tightly connected to one another, preferably by a weld.

Auch die Erhebungen auf der zweiten Seite zweier Platten sind vorzugsweise miteinander verbunden (z.B. geschweißt, also z.B. mittels Schweißpunkt oder Schweißnaht), so werden kleinere Strömungskanäle ausgebildet. Das eintretende Kühlmittel verteilt sich gleichmäßig innerhalb des Spaltes oder Hohlraums zwischen zwei Platten und ermöglicht eine homogene Wärmeabfuhr. So kann eine stabile Einheit gebildet werden, da die inneren Druckkräfte durch Einströmen des Fluids abgeleitet werden können und so eine geringe Verformung auftritt. Die Belastung der elektrisch isolierenden Schicht kann somit minimiert werden. Ferner bleibt für die Strömungskanäle der Strömungsquerschnitt erhalten und wölbt sich nicht auf. Die großen Wärmeübertragerflächen werden im Wesentlichen durch den Aufbau in Plattenbauweise ermöglicht. Die Plattenstruktur kann allerdings anfällig für eine Verformung durch den Innendruck des Kühlmittels werden. Mit Hilfe der Erhebungen und deren Verbindung zu der gegenüberliegenden Platte, insbesondere zu den Erhebungen der gegenüberliegenden Platte, wird der Lastabtrag gewährleistet.The elevations on the second side of two plates are also preferably connected to each other (e.g. welded, e.g. by means of a spot weld or weld seam), thus forming smaller flow channels. The incoming coolant is distributed evenly within the gap or cavity between two plates and enables homogeneous heat dissipation. In this way, a stable unit can be formed, as the internal pressure forces can be dissipated by the inflow of the fluid, thus minimizing deformation. The stress on the electrically insulating layer can thus be minimized. Furthermore, the flow cross-section of the flow channels is maintained and does not bulge. The large heat exchanger surfaces are essentially made possible by the plate construction. However, the plate structure can be susceptible to deformation due to the internal pressure of the coolant. Load transfer is ensured with the help of the elevations and their connection to the opposite plate, in particular to the elevations on the opposite plate.

Vorzugsweise ist eine Vielzahl von kühlbaren Widerstandseinheiten und Dichtungen vorhanden, und eine Dichtung ist immer zwei kühlbaren Widerstandseinheiten zugeordnet bzw. zwischen zwei kühlbaren Widerstandseinheiten angeordnet (kühlbare Widerstandseinheiten und Dichtung sind übereinandergestapelt). Als äußere Begrenzung des gesamten kühlbaren Widerstands ist jeweils eine Abschlussplatte vorgesehen (eine erste Seite einer Platte, wie sie z.B. oben beschrieben ist, steht im Kontakt mit der Abschlussplatte, ist in diesem Fall aber nicht mit elektrischem Leiter versehen), wobei alle Plattenpaare sowie die Anschlussplatten mit einem Fixierelement miteinander verbunden sind. Dieses Fixierelement ist vorzugsweise eine Schraube. Durch dieses Fixierelement können sämtliche kühlbare Widerstandseinheiten und sämtliche Dichtungen aufeinandergepresst werden, so dass eine kompakte und vor allem dichte Bauweise vorhanden ist. Gleichzeitig kann das Fixierelement jedoch wieder gelöst werden, wenn beispielsweise ein Plattenpaar (eine kühlbare Widerstandseinheit) ausgetauscht werden muss, wenn beispielsweise ein Defekt oder ein Leck vorhanden ist.Preferably, a plurality of coolable resistor units and seals are provided, and a seal is always assigned to two coolable resistor units or arranged between two coolable resistor units (coolable resistor units and seal are stacked one on top of the other). A closure plate is provided as the outer boundary of each coolable resistor (a first side of a plate, as described above, for example, is in contact with the closure plate, but in this case is not provided with an electrical conductor), with all plate pairs and the connection plates being connected to one another with a fixing element. This fixing element is preferably a screw. This fixing element allows all coolable resistor units and all seals to be pressed together, thus creating a compact and, above all, leak-proof design. At the same time, however, the fixing element can be removed again if, for example, a plate pair (a coolable resistor unit) needs to be replaced due to a defect or a leak.

Somit können sehr einfach beliebig viele Plattenpaare übereinandergestapelt werden, die Anzahl kann je nach Leistungsanforderung von dem kühlbaren Widerstand variiert werden. Durch die Dichtungen wird verhindert, dass in Teile mit elektrischem Leiter Flüssigkeit eindringen kann. Die Erhebungen in den Platten dienen auch zum Lastabtrag der Dichtungen, insbesondere diejenigen Erhebungen, welche um Öffnungen der Platte angeordnet sind. Eine plastische Verformung der Blechstruktur, insbesondere einer Platte, kann so verhindert werden. Vorzugsweise weist die Dichtung einen Randabschnitt auf, welcher in Eingriff mit den Nuten zweier gegenüberliegender erster Seiten von Platten der Plattenpaare stehen kann. So würde eine besonders effiziente Dichtwirkung entsprechend eingestellt.This makes it very easy to stack any number of plate pairs on top of each other; the number can be varied depending on the power requirements of the coolable resistor. The seals prevent liquid from penetrating parts with electrical conductors. The elevations in the plates also serve to transfer the load of the seals, particularly those elevations arranged around openings in the plate. Plastic deformation of the sheet metal structure, in particular of a plate, can thus be prevented. The seal preferably has an edge section that can engage with the grooves of two opposite first sides of plates of the plate pairs. This would accordingly establish a particularly efficient sealing effect.

Es kann auch vorgesehen sein, dass zwischen der hier beschriebenen Stapelanordnung der Widerstandseinheiten bzw. der Plattenpaare und einer Abschlussplatte auf einer Seite des Stapels oder auch auf beiden Seiten des Stapels ein weiteres Element, wie ein weiter unten beschriebenes Kühlkreislaufelement, vorgesehen ist. Dann steht die jeweilige erste Seite einer Platte eines solchen Plattenpaares nicht in Kontakt mit der jeweiligen Abschlussplatte, weil dazwischen das Kühlkreislaufelement angeordnet ist.It can also be provided that between the stack arrangement of the resistance units or the plate pairs described here and A further element, such as a cooling circuit element described below, is provided on one end plate of the stack or on both sides of the stack. Then, the respective first side of a plate of such a plate pair is not in contact with the respective end plate because the cooling circuit element is arranged between them.

Der kühlbare Widerstand weist vorzugsweise mindestens einen Einlass sowie einen Auslass auf, welche jeweils in einer Abschlussplatte, z.B. wie vorstehend beschrieben, vorgesehen sind. Weiter vorzugsweise ist hier ein hydraulischer Anschluss vorhanden. Alle Öffnungen der Platte sind dann untereinander angeordnet und bilden einen ersten Sammelbereich, und alle zweiten Öffnungen der Platte sind ebenfalls untereinander angeordnet und bilden einen zweiten Sammelbereich. Der Einlass und der Auslass sind entweder mit dem ersten Sammelbereich (oder einem Abschnitt hiervon) oder dem zweiten Sammelbereich (oder einem Abschnitt hiervon) verbunden, oder sind auf beide Sammelbereiche aufgeteilt - der erste Sammelbereich ist also mit dem Einlass verbunden und der zweite Sammelbereich mit dem Auslass, oder umgekehrt. Die Sammelbereiche können durch geschlossene Platten in mehrere Abschnitte unterteilt werden.The coolable resistor preferably has at least one inlet and one outlet, each of which is provided in a closure plate, e.g., as described above. A hydraulic connection is also preferably provided here. All openings of the plate are then arranged one below the other and form a first collection area, and all second openings of the plate are also arranged one below the other and form a second collection area. The inlet and outlet are either connected to the first collection area (or a section thereof) or to the second collection area (or a section thereof), or are divided between both collection areas—i.e., the first collection area is connected to the inlet and the second collection area to the outlet, or vice versa. The collection areas can be divided into several sections by closed plates.

Weiter vorzugsweise ist mindestens eine der ersten Öffnungen unter der zweiten Öffnung einer kühlbaren Widerstandseinheit verschlossen, wobei aber trotzdem Flüssigkeit vom Einlass zum Auslass strömen kann. Dadurch kann erreicht werden, dass je nach Anforderung im Einzelfall eine gewisse Anzahl an kühlbaren Widerstandseinheiten parallel oder seriell verschaltet werden kann, dies kann ganz flexibel angeordnet werden, ohne dass es hierzu größere Modifikationen der einzelnen Elemente vorhanden werden müssen - hierzu müssen lediglich einige erste Öffnungen und einige zweite Öffnungen von kühlbaren Widerstandseinheiten im Gesamtsystem verschlossen werden.Further preferably, at least one of the first openings below the second opening of a coolable resistance unit is closed, while fluid can still flow from the inlet to the outlet. This makes it possible to connect a certain number of coolable resistance units in parallel or series, depending on the specific requirements. This can be arranged very flexibly without requiring major modifications to the individual elements – all that is required is to close some of the first openings and some of the second openings of the coolable resistance units in the overall system.

Die verschlossenen ersten bzw. zweiten Öffnungen dienen dazu, einen Teil der vorhandenen kühlbaren Widerstandseinheiten parallel, einen anderen Teil in Reihe zu schalten und das Kühlfluid bzw. Kühlmittel so entsprechend zu leiten. Beide Sammelbereiche können somit unterteilt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass je nach Anforderung im Einzelfall eine gewisse Anzahl an kühlbaren Widerstandseinheiten parallel oder seriell verschaltet werden kann. Vielmehr kann mit der variablen Anordnung der Verschaltung auch eine sukzessive Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit (durch Reduzierung der Plattenanzahl in den parallel verschalteten Segmenten) erzielt werden, was dazu dient, den Wärmeübergang zu verbessern und die Vorerwärmung des Kühlmittels zu kompensieren.The closed first and second openings serve to connect some of the existing coolable resistance units in parallel and others in series, thus directing the cooling fluid or coolant accordingly. Both collection areas can thus be subdivided. This allows a certain number of coolable resistance units to be connected in parallel or in series, depending on the specific requirements. Furthermore, the variable arrangement of the connection also allows for a gradual increase in flow velocity (by reducing the number of plates in the parallel-connected segments), which serves to improve heat transfer and compensate for the preheating of the coolant.

Die Verschaltung der kühlbaren Widerstandselemente ist bewusst auf eine Parallelverschaltung ausgerichtet, um:

  • - Die Einzelströme an den Federkontakten zu minimieren
  • - Die spezifische Belastung je Platte in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur zu bringen. Dabei werden die Platten, die strömungstechnisch dem Einlass zugerichtet sind, stärker belastet (durch die niedrigere Temperatur des Kühlmittels, welches eine niedrige Temperatur des Leiters bewirkt, was wiederum einen geringeren Widerstandswert verursacht). Der relativ gesehen, geringere Widerstandswert am Einlass im Vergleich zum Auslass, führt zu einem höheren Stromfluss, der mit I2 in die Leistungsberechnung eingeht. Respektive wird das strömungsseitig letzte kühlbare Widerstandselement mit geringerer Leistung beaufschlagt
The connection of the coolable resistance elements is deliberately designed for parallel connection in order to:
  • - Minimize the individual currents at the spring contacts
  • - To make the specific load per plate dependent on the coolant temperature. The plates that are fluidically aligned with the inlet are subjected to greater load (due to the lower coolant temperature, which results in a lower conductor temperature, which in turn results in a lower resistance value). The relatively lower resistance value at the inlet compared to the outlet leads to a higher current flow, which is included in the power calculation as I 2 . Accordingly, the last coolable resistance element on the flow side is subjected to a lower power load.

Ein wie vorstehend beschriebener Widerstand kann Schaltmittel aufweisen, die insbesondere mittels PWM-basierten Betrieb, die Strom- und damit Leistungsführung zu den Teilwiderständen (oben auch als Plattenpaare oder kühlbare Widerstandseinheiten bezeichnet) übernehmen. Die Schaltmittel werden dabei erwärmt und müssen daher dauerhaft oder zumindest bedarfsabhängig (z.B. bei entsprechender Erwärmung) gekühlt werden. Dafür ist üblicherweise ein separater Kühlkreislauf vorhanden. Nachfolgend werden daher Möglichkeiten zur Reduzierung der Komplexität eines solchen Widerstands beschrieben. Diese sind aber auch allgemein auf andere flüssiggekühlte Widerstände anwendbar. Daher kann eine Kombination der nachfolgend beschriebenen Elemente mit dem vorstehend beschriebenen Widerstand möglich sein, dies soll jedoch nicht als Beschränkung der Erfindung verstanden werden.A resistor as described above can have switching means which, in particular by means of PWM-based operation, take over the current and thus power supply to the partial resistors (also referred to above as plate pairs or coolable resistor units). The switching means are heated in the process and must therefore be cooled permanently or at least as needed (e.g., when heated accordingly). A separate cooling circuit is usually provided for this purpose. Therefore, options for reducing the complexity of such a resistor are described below. However, these are also generally applicable to other liquid-cooled resistors. Therefore, a combination of the elements described below with the resistor described above is possible; however, this should not be understood as a limitation of the invention.

Offenbart wird ein Kontaktelement, aufweisend:

  • - eine erste Kontaktelementseite mit einem Kontaktelementkontaktabschnitt, der dazu ausgebildet ist, direkt oder über ein Zwischenelement zur Einleitung von Wärme mittels Wärmeleitung in das Kontaktelement mit einem Kühlelementkontaktabschnitt oder mit einem oder mehreren Wärme erzeugenden Schaltmitteln eines elektrischen Widerstands in Kontakt zu treten;
  • - eine zweite Kontaktelementseite zur Abgabe der Wärme an ein Kühlmittel bzw. Kühlfluid.
Disclosed is a contact element comprising:
  • - a first contact element side with a contact element contact section which is designed to come into contact with a cooling element contact section or with one or more heat-generating switching means of an electrical resistor directly or via an intermediate element for introducing heat into the contact element by means of thermal conduction;
  • - a second contact element side for transferring the heat to a coolant or cooling fluid.

Das Kontaktelement kann insbesondere als Kontaktplatte ausgebildet sein. Vorzugsweise ist dann die erste Kontaktelementseite als erste Kontaktplattenseite und die zweite Kontaktelementseite als zweite Kontaktplattenseite ausgebildet. Die erste Kontaktplattenseite und die zweite Kontaktplattenseite liegen sich vorzugsweise gegenüber. Sie bilden also Ober- bzw. Unterseite der Kontaktplatte. Die erste Kontaktplattenseite weist den Kontaktelementkontaktabschnitt bzw. den Kontaktplattenkontaktabschnitt auf.The contact element can be designed in particular as a contact plate. Preferably Then, the first contact element side is formed as the first contact plate side, and the second contact element side is formed as the second contact plate side. The first contact plate side and the second contact plate side are preferably opposite each other. They thus form the top and bottom of the contact plate, respectively. The first contact plate side has the contact element contact section and the contact plate contact section, respectively.

Vorzugsweise ist der Kontaktelementkontaktabschnitt von anderen in das Kontaktelement mittels Wärmeleitung wärmeeintragenden Elementen freigehalten, so dass lediglich der Kühlelementkontaktabschnitt mittels Wärmeleitung Wärme in den Kontaktelementkontaktabschnitt und damit in das Kontaktelement einbringen kann, wenn der Kühlelementkontaktabschnitt mit dem Kontaktelementkontaktabschnitt in Kontakt ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Kontaktelement als möglichst tiefe Wärmesenke gegenüber dem Kühlelementkontaktabschnitt wirken kann, um eine Wärmeübertragung von dem Kühlelementkontaktabschnitt auf den Kontaktelementkontaktabschnitt zu verbessern.Preferably, the contact element contact section is kept free from other elements that introduce heat into the contact element by thermal conduction, so that only the cooling element contact section can introduce heat into the contact element contact section and thus into the contact element by thermal conduction when the cooling element contact section is in contact with the contact element contact section. This ensures that the contact element can act as the deepest possible heat sink relative to the cooling element contact section in order to improve heat transfer from the cooling element contact section to the contact element contact section.

Vorzugsweise ist der Kontaktelementkontaktabschnitt von anderen in das Kontaktelement mittels Wärmeleitung wärmeeintragenden Elementen freigehalten, so dass lediglich das oder die Schaltmittel mittels Wärmeleitung Wärme in den Kontaktelementkontaktabschnitt und damit in das Kontaktelement einbringen können, wenn das oder die Schaltmittel mit dem Kontaktelementkontaktabschnitt in Kontakt sind. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Kontaktelement als möglichst tiefe Wärmesenke gegenüber dem Schaltmittel oder den Schaltmitteln wirken kann, um eine Wärmeübertragung von dem Schaltmittel oder den Schaltmitteln auf den Kontaktelementkontaktabschnitt zu verbessern.Preferably, the contact element contact section is kept free of other elements that introduce heat into the contact element by conduction, so that only the switching means(s) can introduce heat into the contact element contact section and thus into the contact element by conduction when the switching means(s) are in contact with the contact element contact section. This ensures that the contact element can act as the deepest possible heat sink relative to the switching means(s) in order to improve heat transfer from the switching means(s) to the contact element contact section.

Die zweite Kontaktelementseite ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie eine ausreichende Wärmeabgabe an das Kühlmittel ermöglicht.The second contact element side is preferably designed to enable sufficient heat transfer to the coolant.

Vorzugsweise ist der Kontaktelementkontaktabschnitt mit der ersten Kontaktelementseite identisch oder er bildet mindestens 25 %, vorzugsweise mindestens 50 %, der Fläche der ersten Kontaktelementseite bildet. Je größer der Kontaktelementkontaktabschnitt ist, desto größer ist die Fläche, über die mittels Wärmeleitung Wärme in das Kontaktelement eingebracht werden kann. Zudem kann über eine möglichst große Fläche eine homogene Wärmeverteilung in dem Kontaktelementkontaktabschnitt erreicht werden.Preferably, the contact element contact section is identical to the first contact element side or forms at least 25%, preferably at least 50%, of the area of the first contact element side. The larger the contact element contact section, the larger the area over which heat can be introduced into the contact element by thermal conduction. Furthermore, a homogeneous heat distribution in the contact element contact section can be achieved over the largest possible area.

Vorzugsweise ist ein Bereich der ersten Kontaktelementseite, der außerhalb des Kontaktelementkontaktabschnitts liegt, mit einer elektrisch isolierenden Schicht beschichtet. Auf der der elektrisch isolierenden Schicht kann ein elektrischer Leiter aufgebracht sein oder in diese eingebettet sein. Strom, der durch den Leiter fließt, erwärmt diesen, so dass die entstehende Wärme ebenfalls in das Kontaktelement eingebracht werden kann.Preferably, a region of the first contact element side that lies outside the contact element contact section is coated with an electrically insulating layer. An electrical conductor can be applied to the electrically insulating layer or embedded in it. Current flowing through the conductor heats it, so that the resulting heat can also be introduced into the contact element.

Der Leiter kann insbesondere, wie der Leiter der oben beschriebenen Platte ausgebildet sein, vorzugsweise dann, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist.The conductor can in particular be designed like the conductor of the plate described above, preferably when the contact element is designed as a contact plate described above.

Die elektrisch isolierende Schicht kann sich auch zusätzlich auf den Kontaktelementkontaktabschnitt erstrecken, so dass, insbesondere wenn das Kontaktelement plattenförmig ausgebildet ist, eine Bedeckung der ersten Kontaktelementseite mit der Schicht vorliegen kann. Dabei kann der elektrische Leiter auf die Schicht aufgebracht sein oder in diese eingebettet sein. Er kann sich dabei auf den Bereich des Kontaktplattenkontaktabschnitts erstrecken oder diesen aussparen. Insbesondere wenn das Kontaktelement als Platte ausgebildet ist, ist eine Aufbringung der Schicht auf die erste Kontaktelementseite sowohl auf den Kontaktelementkontaktabschnitt als auch auf einen Bereich, der außerhalb des Kontaktelementkontaktabschnitts liegt, sinnvoll, damit eine planparallele Ausgestaltung der Platte möglich ist und keine Wölbungen entstehen. Eine möglichst vollflächige Abdeckung der ersten Kontaktelementseite mit der Schicht, die bspw. aufgedruckt ist, verringert somit Schwachstellen in der Plattenstruktur, insbesondere dann, wenn es sich um sehr dünnes, blechartiges Material handelt, aus dem die Kontaktplatte aufgebaut ist. Die Schicht ist vorzugsweise vollflächig auf die erste Kontaktelementseite aufgebracht. Die Schicht kann aufgedruckt sein, insbesondere mittels eines Siebdruckverfahrens.The electrically insulating layer can also extend additionally onto the contact element contact section, so that, particularly when the contact element is plate-shaped, the first contact element side can be covered with the layer. The electrical conductor can be applied to the layer or embedded in it. It can extend into the area of the contact plate contact section or leave it omitted. Particularly when the contact element is designed as a plate, it is advisable to apply the layer to the first contact element side, both to the contact element contact section and to an area lying outside the contact element contact section, so that a plane-parallel design of the plate is possible and no bulges arise. Covering the first contact element side as completely as possible with the layer, which is printed on, for example, thus reduces weak points in the plate structure, particularly when the contact plate is made of very thin, sheet-like material. The layer is preferably applied over the entire surface of the first contact element side. The layer can be printed on, in particular using a screen printing process.

Vorzugsweise weist die zweite Kontaktelementseite Erhebungen auf.Preferably, the second contact element side has elevations.

Vorzugsweise sind die Erhebungen des Kontaktelements punktförmig, zylindrisch oder halbkugelförmig ausgebildet.Preferably, the elevations of the contact element are point-shaped, cylindrical or hemispherical.

Die Erhebungen können insbesondere wie die Erhebungen der oben beschriebenen Platte ausgebildet sein, vorzugsweise dann, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist.The elevations can in particular be designed like the elevations of the plate described above, preferably when the contact element is designed as a contact plate described above.

Die Erhebungen können als Buckel in das Kontaktelement geprägt sein, vorzugsweise dann, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist.The elevations can be embossed into the contact element as humps, preferably when the contact element is designed as a contact plate as described above.

Liegt das Kontaktelement, vorzugsweise dann, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist, mit einem später beschriebenen Deckelement, das vorzugsweise als Deckplatte ausgebildet ist, oder einer oben beschriebenen Platte mit der jeweiligen, Erhebungen aufweisenden Seite aneinander, so sind die Erhebungen, insbesondere die Buckel, so auf dem Kontaktelement positioniert, dass sie in Kontakt mit einer gegenüberliegenden Erhebung, insbesondere einem gegenüberliegenden Buckel, des Deckelements oder der oben beschriebenen Platte stehen.If the contact element, preferably when the contact element is designed as a contact plate as described above, is located with a cover element described later, which is preferably designed as cover plate, or a plate described above with the respective side having elevations against each other, the elevations, in particular the humps, are positioned on the contact element such that they are in contact with an opposite elevation, in particular an opposite hump, of the cover element or the plate described above.

Die Erhebungen können miteinander verbunden oder gefügt sein, beispielsweise stoffschlüssig, insbesondere durch Laserschweißen. Mehrere Erhebungen können beim Schweißen Kontaktstellen bilden.The elevations can be connected or joined to each other, for example, by means of a material bond, particularly by laser welding. Multiple elevations can form contact points during welding.

Die Erhebungen ermöglichen die Ausbildung von Strömungskanälen an der zweiten Kontaktelementseite. Die Erhebungen können eine Versteifung des Kontaktelements bewirken, vorzugsweise dann, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist. Die Erhebungen können zu einem Lastabtrag beitragen, durch den eine Verformung des Kontaktelements, beispielsweise initiiert durch den Druck des Kühlmittels an der zweiten Kontaktelementseite, minimiert werden kann, vorzugsweise dann, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist. Ferner sorgen die Erhebungen für eine Erhöhung des Turbulenzgrads und verbessern somit auch den Wärmeeintrag in das Kühlmittel, hier wurde durch numerische Simulation herausgefunden, dass gegenüber normalen Sicken der Wärmeübergang um 15% erhöht werden konnte.The elevations enable the formation of flow channels on the second contact element side. The elevations can stiffen the contact element, preferably when the contact element is designed as a contact plate as described above. The elevations can contribute to load transfer, which can minimize deformation of the contact element, for example, initiated by the pressure of the coolant on the second contact element side, preferably when the contact element is designed as a contact plate as described above. Furthermore, the elevations increase the degree of turbulence and thus also improve the heat input into the coolant. Numerical simulation has shown that heat transfer could be increased by 15% compared to normal beads.

Ferner muss keine Umlenkung der Strömung erfolgen, wodurch Toträume vermieden werden können, und somit der Wärmeübergang verbessert wird.Furthermore, there is no need to divert the flow, which avoids dead spaces and thus improves heat transfer.

Vorzugsweise ist der Bereich der zweiten Kontaktelementseite, der dem Kontaktelementkontaktabschnitt gegenüberliegt, nicht mit Erhebungen versehen, vorzugsweise dann, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist. Insbesondere bei geprägten Erhebungen kann für eine vollflächige Kontaktierung des Kühlelementkontaktabschnitts mit dem Kontaktelementkontaktabschnitt oder dem oder den Schaltmitteln und eine damit verbundene bessere Wärmeleitung in diesem Bereich auf eine Prägung des Kontaktelements verzichtet werden, denn die Erhebungen würden ggf. auf der ersten Kontaktelementseite als Vertiefungen ausgebildet, was am Kontaktelementkontaktabschnitt einen vollflächigen Kontakt mit dem Kühlelementkontaktabschnitt oder dem oder den Schaltmitteln erschwert. Dennoch soll die Prägung der Erhebungen bzw. Vertiefungen im Kontaktelementkontaktabschnitt nicht ausgeschlossen werden, auch nicht, wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist. Möglicherweise sind dann Maßnahmen zur Verbesserung der Wärmeleitung zu treffen, wie das Einfügen eines Zwischenelements, wie einer Wärmeleitpaste, um den Kontakt und damit die Wärmeleitung zwischen Kühlelementkontaktabschnitt oder dem oder den Schaltmitteln und Kontaktelementkontaktabschnitt zu verbessern.Preferably, the area of the second contact element side opposite the contact element contact section is not provided with elevations, preferably when the contact element is designed as a contact plate as described above. Particularly in the case of embossed elevations, embossing of the contact element can be omitted for full-surface contact of the cooling element contact section with the contact element contact section or the switching means(s) and the associated improved heat conduction in this area, because the elevations would possibly be formed as depressions on the first contact element side, which would make full-surface contact with the cooling element contact section or the switching means(s) more difficult at the contact element contact section. Nevertheless, embossing of the elevations or depressions in the contact element contact section should not be ruled out, even when the contact element is designed as a contact plate as described above. Measures to improve heat conduction may then be necessary, such as inserting an intermediate element, such as a thermally conductive paste, to improve the contact and thus the heat conduction between the cooling element contact section or the switching means(s) and the contact element contact section.

Vorzugsweise, und insbesondere wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist, ist der elektrische Leiter auf der ersten Kontaktelementseite zwischen den Erhebungen angeordnet (der elektrische Leiter ist auf der ersten Kontaktelementseite angeordnet - die Erhebungen auf der zweiten Kontaktelementseite sind also hier als Vertiefungen bzw. Dellen ausgebildet - der Begriff „Erhebung“ wird aber einheitlich verwendet). Weiter vorzugsweise ist der elektrische Leiter mäanderförmig um einige oder alle Erhebungen (bzw. Vertiefungen / Dellen) angeordnet. So ist der elektrische Leiter sehr nah an den jeweiligen Erhebungen (bzw. Vertiefungen / Dellen) angeordnet und es kann eine große Länge des elektrischen Leiters untergebracht werden, und der elektrische Leiter hat bzw. überstreicht ferner eine sehr große Fläche, was die Wärmeübertragung noch erhöht.Preferably, and in particular when the contact element is designed as a contact plate as described above, the electrical conductor is arranged on the first contact element side between the elevations (the electrical conductor is arranged on the first contact element side - the elevations on the second contact element side are therefore designed as depressions or dents here - but the term "elevation" is used uniformly). Further preferably, the electrical conductor is arranged in a meandering shape around some or all of the elevations (or depressions/dents). In this way, the electrical conductor is arranged very close to the respective elevations (or depressions/dents) and a large length of the electrical conductor can be accommodated. Furthermore, the electrical conductor has or covers a very large surface area, which further increases heat transfer.

Vorzugsweise sind am Ende des elektrischen Leiters auf der ersten Kontaktelementseite jeweils elektrische Kontaktflächen vorgesehen, welche dazu angepasst sind, jeweils von einem Federelement kontaktiert zu werden. Dieses kann mit einem, insbesondere dem oben erwähnten, Anschlussstecker verbunden sein, durch den der elektrische Strom in das Kontaktelement eingeführt wird. Hier kann auf Löten von Anschlusssteckern usw. verzichtet werden, was den Fertigungsaufwand minimiert. Die Kontaktflächen werden vorzugsweise gedruckt und mit einer zusätzlichen Folie versehen (mittels Lötprozess), um die Folie als Opferschicht in Bezug auf Abrieb des Federkontaktes zu verwenden. Somit kann ein Kontaktelement ebenfalls wie die oben beschriebene Platte zur Aufnahme von elektrischem Strom ausgebildet sein um diesen als Wärme an das Kühlmittel abzugeben.Preferably, at the end of the electrical conductor on the first contact element side, electrical contact surfaces are provided which are each adapted to be contacted by a spring element. This can be connected to a connection plug, in particular the one mentioned above, through which the electrical current is introduced into the contact element. Here, soldering of connection plugs, etc., can be omitted, which minimizes manufacturing costs. The contact surfaces are preferably printed and provided with an additional foil (by means of a soldering process) in order to use the foil as a sacrificial layer with regard to abrasion of the spring contact. Thus, a contact element can also be designed, like the plate described above, to absorb electrical current and release it as heat to the coolant.

Vorzugsweise weist das Kontaktelement, insbesondere wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist, mindestens eine, vorzugsweise zwei, Öffnungen auf, wobei weiter vorzugsweise um die Öffnung(en) (weitere) Erhebungen auf der zweiten Kontaktelementseite vorgesehen sind. Diese Erhebungen dienen der Stabilisierung der Öffnungen, so dass hier keine Verformung durch Fluid stattfindet. Ferner wird für die Dichtungen ein Anpressdruck erzeugt, was die Dichtigkeit weiter verbessert. Die Erhebungen sorgen insbesondere für eine Erhöhung der Steifigkeit und somit für einen erhöhten Anpressdruck an die Dichtung, da somit die Verformung des Kontaktelements, insbesondere im Bereich der Öffnungen, bei Anpressdruck auf die Dichtung minimiert wird.Preferably, the contact element, particularly when the contact element is designed as a contact plate as described above, has at least one, preferably two, openings, wherein further preferably (further) elevations are provided around the opening(s) on the second contact element side. These elevations serve to stabilize the openings so that no deformation by fluid occurs here. Furthermore, a contact pressure is generated for the seals, which further improves the tightness. The elevations ensure in particular an increase in rigidity and thus an increased contact pressure on the seal, since thus the deformation of the contact element, in particular especially in the area of the openings, when pressure is applied to the seal.

Durch die Öffnungen in dem Kontaktelement besteht insbesondere die Möglichkeit, Kühlmittel an die zweite Kontaktelementseite strömen zu lassen. Insbesondere kann die Öffnung dafür mit einem Einlass oder Auslass für Kühlmittel eines elektrischen Widerstands verbunden werden. Ein solcher Widerstand ist bspw. oben und weiter unten beschrieben.The openings in the contact element make it possible, in particular, to allow coolant to flow to the second contact element side. In particular, the opening can be connected to a coolant inlet or outlet of an electrical resistor. Such a resistor is described, for example, above and below.

Die Erhebungen sind weiter vorzugsweise punktförmig, zylindrisch oder halbkugelförmig ausgebildet - so können sie leicht in das Kontaktelement eingeprägt werden, insbesondere wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist. Ferner kann so eine instationäre Nachlaufzone ausgebildet werden, die den Wärmeabtransport im Nachlaufgebiet gewährleistet. Konturen mit einer scharfen Kante würden hingegen größere, stationäre Nachlaufzonen ausbilden, die den Wärmeabtransport verhindern würden.The elevations are preferably point-shaped, cylindrical, or hemispherical—this allows them to be easily embossed into the contact element, especially if the contact element is designed as the contact plate described above. Furthermore, a transient lag zone can be formed, which ensures heat dissipation in the lag region. Contours with a sharp edge, on the other hand, would form larger, stationary lag zones, which would prevent heat dissipation.

Vorzugsweise weist der Kontaktelementkontaktabschnitt verglichen mit einem Bereich der ersten Kontaktelementseite, der außerhalb des Kontaktelementkontaktabschnitts liegt, eine erhöhte thermische Leitfähigkeit auf. Dies kann beispielsweise durch Einbringen eine gegenüber dem den Kontaktelementkontaktabschnitt umgebenden Material thermisch leitfähigeren Materials, wie Kapton, Aluminium oder Aluminiumoxid, erfolgen. Auf diese Weise ist eine gute Wärmeübertragung in das Kontaktelement und vorzugsweise von der ersten Kontaktelementseite zur zweiten Kontaktelementseite gewährleistet.Preferably, the contact element contact section has increased thermal conductivity compared to a region of the first contact element side that lies outside the contact element contact section. This can be achieved, for example, by introducing a material that is more thermally conductive than the material surrounding the contact element contact section, such as Kapton, aluminum, or aluminum oxide. This ensures good heat transfer into the contact element, and preferably from the first contact element side to the second contact element side.

Offenbart wird ein Kühlelement, aufweisend:

  • - eine erste Kühlelementseite, die dazu ausgebildet ist, mehrere Wärme erzeugende Schaltmittel aufzunehmen;
  • - eine zweite Kühlelementseite mit einem Kühlelementkontaktabschnitt , der dazu ausgebildet ist, mit einem Kontaktelementkontaktabschnitt eines Kontaktelements, insbesondere wenn das Kontaktelement als oben beschriebene Kontaktplatte ausgebildet ist, zur Einleitung von Wärme in das Kontaktelement mittels Wärmeleitung direkt oder über ein Zwischenelement in Kontakt zu treten, wobei zwischen der ersten Kühlelementseite und der zweiten Kühlelementseite ein Wärmeleitelement vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, die Wärme von der ersten Kühlelementseite zu der zweiten Kühlelementseite zu übertragen.
A cooling element is disclosed, comprising:
  • - a first cooling element side designed to accommodate a plurality of heat-generating switching means;
  • - a second cooling element side with a cooling element contact section which is designed to come into contact with a contact element contact section of a contact element, in particular when the contact element is designed as the contact plate described above, for introducing heat into the contact element by means of heat conduction directly or via an intermediate element, wherein a heat conducting element is provided between the first cooling element side and the second cooling element side, which heat conducting element is designed to transfer the heat from the first cooling element side to the second cooling element side.

Das Wärmeleitelement sorgt dafür, die Wärme, die durch die Schaltmittel erzeugt wird, zum Kühlelementkontaktabschnitt zu leiten. Dafür kann das Wärmeleitelement vorzugsweise aus einem Material mit guter thermischer Leitfähigkeit, wie Kapton, Aluminium oder Aluminiumoxid ausgebildet sein.The thermally conductive element ensures that the heat generated by the switching means is conducted to the cooling element contact section. For this purpose, the thermally conductive element can preferably be made of a material with good thermal conductivity, such as Kapton, aluminum, or aluminum oxide.

Insbesondere ist vorteilhaft, wenn sich das Wärmeleitelement von der ersten Kühlelementseite bis zum Kühlelementkontaktabschnitt erstreckt, um eine durchgängige Wärmeleitung darzustellen.In particular, it is advantageous if the heat conducting element extends from the first cooling element side to the cooling element contact section in order to provide continuous heat conduction.

Das Kühlelement, insbesondere das Wärmeleitelement, ist dazu ausgebildet, als Wärmepuffer zu dienen. Von Temperaturspitzen hervorgerufene Wärme, die über die erste Kühlelementseite in das Wärmeleitelement eingeleitet wird, wird innerhalb des Wärmeleitelements bzw. über die Erstreckung der Wärmeleitelements zwischen der ersten Kühlelementseite und der zweiten Kühlelementseite bzw. dem Kühlelementkontaktabschnitt verteilt und abgepuffert, so dass am Kühlelementkontaktabschnitt ein möglichst homogener Wärmestrom abgegeben werden kann. Dafür kann die Erstreckung des Wärmeleitelements bei der Auslegung des Kühlelements und/oder das Raumvolumen des Wärmeleitelements und/oder die Wärmekapazität des Wärmeleitelements entsprechend gewählt werden und somit auf zu erwartende Temperaturspitzen abgestimmt werden.The cooling element, in particular the heat-conducting element, is designed to serve as a heat buffer. Heat caused by temperature peaks, which is introduced into the heat-conducting element via the first cooling element side, is distributed and buffered within the heat-conducting element or across the extension of the heat-conducting element between the first cooling element side and the second cooling element side or the cooling element contact section, so that the most homogeneous heat flow possible can be released at the cooling element contact section. For this purpose, the extension of the heat-conducting element can be selected accordingly when designing the cooling element and/or the spatial volume of the heat-conducting element and/or the heat capacity of the heat-conducting element, thus adapting it to expected temperature peaks.

Das Wärmeleitelement ist vorzugsweise einstückig mit dem Kühlelement ausgebildet.The heat-conducting element is preferably formed integrally with the cooling element.

Das Kühlelement weist vorzugsweise einen Befestigungsabschnitt, wie einen Kragen, auf, mit dem es bspw. mittels Befestigungsmitteln wie Schrauben, an einem Widerstand, wie oben oder später beschrieben, befestigt werden kann.The cooling element preferably has a fastening portion, such as a collar, with which it can be fastened to a resistor, as described above or later, for example by means of fastening means such as screws.

Vorzugsweise ist der Kühlelementkontaktabschnitt so ausgebildet, dass eine Projektion des Kühlelementkontaktabschnitts in eine Ebene der ersten Kühlelementseite die erste Kühlelementseite vollständig umschließt oder dass ein Abschnitt auf der ersten Kühlelementseite, der zur Aufnahme der Schaltmittel ausgebildet ist, vollständig von der Projektion des Kühlelementkontaktabschnitts in die Ebene der ersten Kühlelementseite umschlossen ist. Auf diese Weise wird ein möglichst guter Wärmeübergang von den Schaltmitteln in die erste Kühlelementseite und eine gute Weiterleitung durch das Kühlelement an den Kühlelementkontaktabschnitt realisiert. Eine Stauung der Wärme bzw. ein unnötig großer Wärmewiderstand innerhalb des Kühlelements wird dadurch vermieden.Preferably, the cooling element contact section is configured such that a projection of the cooling element contact section into a plane of the first cooling element side completely encloses the first cooling element side, or such that a section on the first cooling element side configured to accommodate the switching means is completely enclosed by the projection of the cooling element contact section into the plane of the first cooling element side. This ensures the best possible heat transfer from the switching means to the first cooling element side and effective transmission through the cooling element to the cooling element contact section. This prevents heat buildup or unnecessarily high thermal resistance within the cooling element.

Offenbart wird ein Kühlkreislaufelement, aufweisend:

  • - ein Kontaktelement wie oben beschrieben und
  • - ein Deckelement mit einer ersten Deckelementseite und einer zweiten Deckelementseite, wobei

das Kontaktelement und das Deckelement so angeordnet sind, dass sich die zweite Kontaktelementseite und die zweite Deckelementseite gegenüber liegen, wobei die zweite Kontaktelementseite und die zweite Deckelementseite so ausgebildet sind, dass dazwischen ein Hohlraum ausgebildet ist.Disclosed is a cooling circuit element comprising:
  • - a contact element as described above and
  • - a cover element with a first cover element side and a second cover element side, wherein

the contact element and the cover element are arranged such that the second contact element side and the second cover element side are opposite one another, wherein the second contact element side and the second cover element side are formed such that a cavity is formed therebetween.

Die zweite Kontaktelementseite und die zweite Deckelementseite sind dabei bspw. einander zugewandt.The second contact element side and the second cover element side are, for example, facing each other.

Vorzugsweise ist die zweite Kontaktelementseite mit der zweiten Deckelementseite, vorzugsweise durch eine Schweißnaht, dicht miteinander verbunden. Kontaktelement und Deckelement sind hier als zwei Bauteile ausgebildet, die miteinander zusammengefügt werden. Durch diese Gestaltung ist vor dem Zusammenfügen eine separate Bearbeitung der zweiten Kontaktelementseite bzw. der Deckelementseite einfach möglich, so dass z.B. die optional dort befindlichen Erhebungen mechanisch nachbearbeitet werden können.Preferably, the second contact element side is tightly connected to the second cover element side, preferably by a weld seam. The contact element and cover element are designed here as two components that are joined together. This design makes it easy to separately machine the second contact element side or the cover element side before joining, so that, for example, the optionally located elevations can be mechanically reworked.

Alternativ sind das Kontaktelement und das Deckelement einstückig ausgebildet. Das Kühlkreislaufelement kann dann ohne den Schritt des Zusammenfügens von Kontaktelement und Deckelement gefertigt werden. Mögliche Schwachstellen des Hohlraums hinsichtlich Dichtheit werden durch die mangelnde Fügestelle vermieden.Alternatively, the contact element and the cover element are formed as a single piece. The cooling circuit element can then be manufactured without the step of joining the contact element and cover element. Potential weak points in the cavity regarding sealing are avoided by the lack of a joint.

Vorzugsweise ist das Kühlkreislaufelement als Plattenpaarung ausgebildet, wobei das Kontaktelement als Kontaktplatte wie oben beschrieben und das Deckelement als Deckplatte ausgebildet sind und vorzugsweise der Rand der zweiten Kontaktelementseite mit dem Rand der zweiten Deckelementseite, vorzugsweise durch eine Schweißnaht, dicht miteinander verbunden ist.Preferably, the cooling circuit element is designed as a plate pair, wherein the contact element is designed as a contact plate as described above and the cover element is designed as a cover plate and preferably the edge of the second contact element side is tightly connected to the edge of the second cover element side, preferably by a weld seam.

Allgemein dient der Hohlraum innerhalb des Kühlkreislaufelements, insbesondere innerhalb der Plattenpaarung, als Kühlmittelkanal, durch den Kühlmittel strömen kann, wobei Wärme von der zweiten Kontaktelementseite, die insbesondere in den Kontaktelementkontaktabschnitt geleitet wurde, an das Kühlmittel abgegeben werden kann.In general, the cavity within the cooling circuit element, in particular within the plate pairing, serves as a coolant channel through which coolant can flow, wherein heat can be transferred to the coolant from the second contact element side, which has been conducted in particular into the contact element contact section.

Der Hohlraum kann beispielsweise durch eine lokal zurückgesetzte Oberfläche der zweiten Kontaktelementseite, insbesondere der zweiten Kontaktplattenseite, und/oder durch eine lokal zurückgesetzte Oberfläche der zweiten Deckelementseite, insbesondere der zweiten Deckplattenseite, gebildet werden.The cavity can be formed, for example, by a locally recessed surface of the second contact element side, in particular the second contact plate side, and/or by a locally recessed surface of the second cover element side, in particular the second cover plate side.

Der Hohlraum weist einen Einströmbereich und einen Ausströmbereich auf, so dass Kühlmittel zwischen diesen Bereichen durch den Hohlraum strömen kann und diesen auch wieder verlassen kann.The cavity has an inflow area and an outflow area so that coolant can flow through the cavity between these areas and also leave it again.

Der Hohlraum kann als Bestandteil eines Kühlkreislaufs eines oben oder weiter unten beschriebenen elektrischen Widerstands ausgebildet sein.The cavity may be formed as part of a cooling circuit of an electrical resistor described above or below.

Insbesondere kann der Einströmbereich mit dem Einlass für Kühlmittel und der Ausströmbereich mit dem Auslass für Kühlmittel eines solchen Widerstands verbunden sein.In particular, the inflow area can be connected to the coolant inlet and the outflow area can be connected to the coolant outlet of such a resistor.

Vorzugsweise ist die erste Deckelementseite mit einer elektrisch isolierenden Schicht beschichtet, wobei auf der elektrisch isolierenden Schicht ein elektrischer Leiter aufgebracht ist oder in diese eingebettet ist. Auf diese Weise kann Wärme, die durch elektrischen Strom erzeugt wird, der durch diesen Leiter geschickt wird, über die zweite Deckelementseite an das Kühlmittel im Hohlraum abgegeben werden. Vorzugsweise sind am Ende des elektrischen Leiters auf der ersten Deckelementseite jeweils elektrische Kontaktflächen vorgesehen, welche dazu angepasst sind, jeweils von einem Federelement kontaktiert zu werden. Dieses kann mit einem oder dem oben erwähnten Anschlussstecker verbunden sein, durch den der elektrische Strom in das Deckelement eingeführt wird. Hier kann auf Löten von Anschlusssteckern usw. verzichtet werden, was den Fertigungsaufwand minimiert. Die Kontaktflächen werden vorzugsweise gedruckt und mit einer zusätzlichen Folie versehen (mittels Lötprozess), um die Folie als Opferschicht in Bezug auf Abrieb des Federkontaktes zu verwenden. Somit kann ein Deckelement ebenfalls wie die oben beschriebene Platte zur Aufnahme von elektrischem Strom ausgebildet sein um diesen als Wärme an das Kühlmittel abzugeben.Preferably, the first cover element side is coated with an electrically insulating layer, with an electrical conductor applied to or embedded in the electrically insulating layer. In this way, heat generated by electrical current passing through this conductor can be dissipated via the second cover element side to the coolant in the cavity. Preferably, electrical contact surfaces are provided at the end of the electrical conductor on the first cover element side, each of which is adapted to be contacted by a spring element. This can be connected to a connector plug or the aforementioned connector plug through which the electrical current is introduced into the cover element. Here, soldering of connector plugs, etc., can be omitted, which minimizes manufacturing costs. The contact surfaces are preferably printed and provided with an additional foil (using a soldering process) in order to use the foil as a sacrificial layer with respect to abrasion of the spring contact. Thus, a cover element can also be designed, like the plate described above, to absorb electrical current and dissipate it as heat to the coolant.

Vorzugsweise sind auf der zweiten Deckelementseite Erhebungen vorgesehen, insbesondere wenn das Deckelement als oben beschriebene Deckplatte ausgebildet ist. Diese können wie die Erhebungen der oben beschriebenen Kontaktplatte ausgeführt und gefertigt sein. Insbesondere können die Erhebungen auf dem Deckelement an derselben Stelle liegen wie die Erhebungen des Kontaktelements, insbesondere der Kontaktplatte, wenn Deckelement und Kontaktelement zu dem Kühlkreislaufelement, und insbesondre Deckplatte und Kontaktplatte zu dem als Plattenpaarung ausgebildeten Kühlkreislaufelement zusammengesetzt sind.Preferably, elevations are provided on the second cover element side, particularly when the cover element is designed as a cover plate as described above. These elevations can be designed and manufactured in the same way as the elevations of the contact plate described above. In particular, the elevations on the cover element can be located at the same location as the elevations of the contact element, particularly the contact plate, when the cover element and contact element are combined to form the cooling circuit element, and in particular the cover plate and contact plate are combined to form the cooling circuit element designed as a plate pair.

Die Erhebungen des Deckelements können punktförmig, zylindrisch oder halbkugelförmig ausgebildet sein.The elevations of the cover element can be point-shaped, cylindrical or hemispherical.

Weist das Kontaktelement, insbesondere die Kontaktplatte, Erhebungen auf, so sind vorzugsweise die Erhebungen des Kontaktelements jeweils mit den Erhebungen des Deckelements, insbesondere der Deckplatte, verbunden. Die Verbindung ist vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch einen Schweißpunkt oder eine Schweißnaht realisiert.If the contact element, in particular the contact plate, has elevations, the elevations of the contact element are preferably connected to the elevations of the cover element, in particular the cover plate. The connection is preferably materially bonded, in particular by a weld spot or a weld seam.

Ist das Deckelement als Deckplatte ausgebildet, kann das Deckelement insbesondere als Platte ausgebildet sein, wie sie oben beschrieben wurde. Dann kann auch Wärme, die in diese Platte (also die Deckplatte) eingeleitet wird, kann über die zweite Seite dieser Platte (also die zweite Deckplattenseite) an das Kühlmittel im gebildeten Hohlraum abgegeben werden.If the cover element is designed as a cover plate, the cover element can in particular be designed as a plate, as described above. Heat introduced into this plate (i.e., the cover plate) can then be dissipated via the second side of this plate (i.e., the second cover plate side) to the coolant in the resulting cavity.

Ein offenbartes Kühlkreislaufelement, das als Plattenpaarung ausgebildet ist, weist eine oben beschriebene Kontaktplatte und als Deckplatte eine oben beschriebene Platte auf. Wobei die zweite Kontaktplattenseite und die zweite Seite der Platte, die als Deckplatte fungiert, gegenüberliegend aneinander angeordnet sind. Die Ränder der zweiten Kontaktplattenseite und der zweiten Seite der Platte sind dicht miteinander verbunden, vorzugsweise stoffschlüssig, insbesondere durch eine Schweißnaht.A disclosed cooling circuit element, which is designed as a plate pair, comprises a contact plate as described above and a cover plate as described above. The second contact plate side and the second side of the plate, which functions as a cover plate, are arranged opposite one another. The edges of the second contact plate side and the second side of the plate are tightly connected to one another, preferably by a material bond, in particular by a weld seam.

Die Erhebungen auf der zweiten Kontaktplatte und der als Deckplatte verwendeten oben beschriebene Platte können miteinander verbunden sein (z.B. geschweißt, also z.B. mittels Schweißpunkt oder Schweißnaht), so werden kleinere Strömungskanäle ausgebildet. Das eintretende Kühlmittel verteilt sich gleichmäßig innerhalb des Spaltes oder Hohlraums zwischen der Kontaktplatte und der als Deckplatte verwendeten oben beschriebenen Platte und ermöglicht eine homogene Wärmeabfuhr.The raised portions on the second contact plate and the plate described above, used as a cover plate, can be connected to each other (e.g., welded, e.g., by means of a spot weld or weld seam), thus creating smaller flow channels. The incoming coolant is distributed evenly within the gap or cavity between the contact plate and the plate described above, used as a cover plate, enabling homogeneous heat dissipation.

So kann eine stabile Einheit gebildet werden, da die inneren Druckkräfte durch Einströmen des Fluids abgeleitet werden können und so eine geringe Verformung auftritt. Die Belastung der elektrisch isolierenden Schicht auf der als Deckplatte verwendete oben beschriebene Platte und sofern eine solche Schicht auch auf der Kontaktplatte vorhanden ist, kann somit minimiert werden. Ferner bleibt für die Strömungskanäle der Strömungsquerschnitt erhalten und wölbt sich nicht auf. Die großen Wärmeübertragungsflächen werden im Wesentlichen durch den Aufbau in Plattenbauweise ermöglicht. Die Plattenstruktur kann allerdings anfällig für eine Verformung durch den Innendruck des Kühlmittels werden. Mit Hilfe der Erhebungen und insbesondere deren Verbindung zu der gegenüberliegenden Platte wird der Lastabtrag gewährleistet.In this way, a stable unit can be formed because the internal pressure forces can be dissipated by the inflow of the fluid, thus resulting in minimal deformation. The load on the electrically insulating layer on the plate described above used as the cover plate, and if such a layer is also present on the contact plate, can thus be minimized. Furthermore, the flow cross-section for the flow channels is maintained and does not bulge. The large heat transfer surfaces are essentially made possible by the plate-based construction. However, the plate structure can be susceptible to deformation due to the internal pressure of the coolant. Load transfer is ensured by the elevations and, in particular, their connection to the opposite plate.

Vorzugsweise ist eine oder eine oder eine Vielzahl von kühlbaren Widerstandseinheiten (jeweils gebildet durch die oben beschriebenen Plattenpaare) und Dichtungen sowie eine Plattenpaarung vorhanden, und eine Dichtung ist immer zwischen zwei kühlbaren Widerstandseinheiten angeordnet (kühlbare Widerstandseinheiten und Dichtung sind übereinandergestapelt) bzw. zwischen einer kühlbaren Widerstandseinheit und einer Plattenpaarung, die die Kontaktplatte aufweist, angeordnet. Dabei ist die Plattenpaarung mit der Kontaktplatte so zu der oder den anderen kühlbaren Widerstandseinheiten angeordnet, dass der Kontaktplattenkontaktabschnitt der ersten Kontaktplattenseite nach außen zeigt. Dadurch wird eine Kontaktierung des Kontaktplattenkontaktabschnitts mit dem Kühlelementkontaktabschnitt des oben beschriebenen Kühlelements ermöglicht.Preferably, one or one or a plurality of coolable resistor units (each formed by the plate pairs described above) and seals as well as a plate pairing are present, and a seal is always arranged between two coolable resistor units (coolable resistor units and seal are stacked one above the other) or between a coolable resistor unit and a plate pairing comprising the contact plate. The plate pairing with the contact plate is arranged relative to the other coolable resistor unit(s) such that the contact plate contact section of the first contact plate side faces outward. This enables contact between the contact plate contact section and the cooling element contact section of the cooling element described above.

Als äußere Begrenzung des gesamten kühlbaren Widerstands ist jeweils eine Abschlussplatte vorgesehen (eine erste Seite einer oben beschriebenen Platte kann im Kontakt mit der Abschlussplatte stehen, ist in diesem Fall aber nicht mit einem elektrischem Leiter versehen bzw. die erste Kontaktplattenseite kann im Kontakt mit der Abschlussplatte stehen, ist in diesem Fall aber nicht mit einem elektrischem Leiter versehen), wobei vorzugsweise alle Plattenpaare und die Plattenpaarung sowie die Anschlussplatten mit einem Fixierelement miteinander verbunden sind. Dieses Fixierelement ist vorzugsweise eine Schraube. Durch dieses Fixierelement können sämtliche kühlbaren Widerstandseinheiten und sämtliche Dichtungen aufeinandergepresst werden, so dass eine kompakte und vor allem dichte Bauweise vorhanden ist. Gleichzeitig kann das Fixierelement jedoch wieder gelöst werden, wenn beispielsweise ein Plattenpaar (eine kühlbare Widerstandseinheit) oder die Plattenpaarung ausgetauscht werden muss, wenn beispielsweise ein Defekt oder ein Leck vorhanden ist.A closure plate is provided as the outer boundary of each coolable resistor (a first side of a plate described above can be in contact with the closure plate, but in this case is not provided with an electrical conductor, or the first contact plate side can be in contact with the closure plate, but in this case is not provided with an electrical conductor), whereby preferably all plate pairs and the plate pairing as well as the connection plates are connected to one another with a fixing element. This fixing element is preferably a screw. This fixing element allows all coolable resistor units and all seals to be pressed together, resulting in a compact and, above all, leak-proof design. At the same time, however, the fixing element can be removed again if, for example, a plate pair (a coolable resistor unit) or the plate pairing needs to be replaced, for example if there is a defect or a leak.

Somit können sehr einfach beliebig viele Plattenpaare zusammen mit der Plattenpaarung übereinandergestapelt werden, die Anzahl kann je nach Leistungsanforderung von dem kühlbaren Widerstand variiert werden. Durch die Dichtungen wird verhindert, dass in Teile mit elektrischem Leiter Flüssigkeit eindringen kann. Die Erhebungen in den Platten dienen auch zum Lastabtrag der Dichtungen, insbesondere diejenige, welche um Öffnungen angeordnet sind. Eine plastische Verformung der Blechstruktur kann so verhindert werden. Vorzugsweise weist die Dichtung einen Randabschnitt auf, welche in Eingriff mit den Nuten zweier gegenüberliegender erster Seiten von oben beschriebenen Platten der Plattenpaare oder der Deckplatte der Plattenpaarung stehen kann. So würde eine besonders effiziente Dichtwirkung entsprechend eingestellt.This makes it very easy to stack any number of plate pairs together with the plate pair; the number can be varied depending on the power requirements of the coolable resistor. The seals prevent liquid from penetrating parts with electrical conductors. The elevations in the plates also serve to transfer loads from the seals, particularly those arranged around openings. Plastic deformation of the sheet metal structure can thus be prevented. The seal preferably has an edge section which can engage with the grooves of two opposite first sides of the above-described plates of the plate pairs or the cover plate of the plate pair. This would accordingly establish a particularly efficient sealing effect.

Die Abschlussplatte weist vorzugsweise eine Öffnung auf, durch die sich das Kühlelement erstrecken kann, so dass der Kühlelementkontaktabschnitt und der Kontaktplattenkontaktabschnitt zur Wärmeleitung direkt oder über ein Zwischenelement in Kontakt treten können. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Kühlelement unterhalb der Abschlussplatte vorgesehen ist, so dass es sich auf derselben Seite wie die Plattenpaarung befindet. Sind Plattenpaare und Plattenpaarung sowie Abschlussplatten mit dem Fixierelement miteinander verbunden, so ist die Konfiguration vorzugsweise so ausgebildet, dass sich das Kühlelement nicht in dem Kraftfluss dieser Verbindung befindet. Auf diese Weise wird eine Biegebelastung der Plattenpaarung durch das Kühlelement vermieden, das ansonsten durch die dem Kühlelement zugewandte Abschlussplatte auf die Plattenpaarung gedrückt werden kann.The end plate preferably has an opening through which the cooling element can extend, so that the cooling element contact section and the contact plate contact section can come into contact for heat conduction directly or via an intermediate element. Alternatively, it can also be provided that the cooling element is arranged below the end plate, so that it is located on the same side as the plate pair. If plate pairs and plate pairs as well as end plates are connected to one another with the fixing element, the configuration is preferably designed such that the cooling element is not located in the force flow of this connection. In this way, bending stress on the plate pair is avoided by the cooling element, which could otherwise be pressed onto the plate pair by the end plate facing the cooling element.

Sowohl das Kontaktelement als auch das Deckelement können, insbesondere wenn sie als Kontaktplatte bzw. als Deckplatte ausgebildet sind, auf der ersten Kontaktelementseite bzw. auf der ersten Deckelementseite am Rand der jeweiligen Seite eine Nut aufweisen, welche dazu angepasst ist, den Randabschnitt einer Dichtung aufzunehmen. Die Dichtung, die mit der ersten Kontaktelementseite in Kontakt steht, kann insbesondere mit der oben erwähnten Abschlussplatte verspannt sein. Die Dichtung, die mit der ersten Deckelementseite in Kontakt steht, kann insbesondere mit einer ersten Seite einer oben genannten Platte, insbesondere eines oben genannten Plattenpaars, verspannt sein. Somit kann ein abgedichteter Raum gebildet werden, in dem ein oben beschriebener elektrischer Leiter vorgesehen sein kann. Dies hat den Vorteil, dass durch die Dichtungen jeweils lösbare Verbindungen geschaffen werden.Both the contact element and the cover element can, particularly if they are designed as a contact plate or a cover plate, have a groove on the first contact element side or on the first cover element side at the edge of the respective side, which groove is adapted to receive the edge section of a seal. The seal, which is in contact with the first contact element side, can in particular be clamped to the above-mentioned end plate. The seal, which is in contact with the first cover element side, can in particular be clamped to a first side of an above-mentioned plate, in particular of an above-mentioned pair of plates. Thus, a sealed space can be formed in which an electrical conductor as described above can be provided. This has the advantage that the seals create detachable connections.

Offenbart wird ein kühlbarer Widerstand, aufweisend:

  • - eine Kühlkreislaufelement wie oben beschrieben,
  • - mehrere Schaltmittel, die so angeordnet sind, dass von den Schaltmitteln erzeugte Wärme mittels Wärmeleitung in den Kontaktelementkontaktabschnitt eingeleitet wird,
  • - einen Kühlkreislauf, und
  • - mindestens einen, vorzugsweise eine Vielzahl von parallel geschalteten Teilwiderständen, insbesondere als oben beschriebene Widerstandseinheiten ausgebildet, wobei der Kühlkreislauf zur Kühlung des Teilwiderstands oder der Vielzahl von Teilwiderständen ausgebildet ist, wobei die Schaltmittel dazu ausgebildet sind, die einzelnen Teilwiderstände anzusteuern und der Hohlraum des Kühlkreislaufelements mit dem Kühlkreislauf verbunden ist und von Kühlmittel durchströmt werden kann.
Disclosed is a coolable resistor comprising:
  • - a cooling circuit element as described above,
  • - a plurality of switching means arranged so that heat generated by the switching means is introduced into the contact element contact section by means of thermal conduction,
  • - a cooling circuit, and
  • - at least one, preferably a plurality of partial resistors connected in parallel, in particular designed as resistor units as described above, wherein the cooling circuit is designed to cool the partial resistor or the plurality of partial resistors, wherein the switching means are designed to control the individual partial resistors and the cavity of the cooling circuit element is connected to the cooling circuit and can be flowed through by coolant.

Die Schaltmittel können hier direkt oder über Zwischenelemente wärmeleitend mit dem Kontaktelementkontaktabschnitt in Kontakt stehen.The switching means can be in thermally conductive contact with the contact element contact section directly or via intermediate elements.

Das Kühlmittel, das durch den Hohlraum des Kühlkreislaufelements strömt, stammt vom Kühlkreislauf.The coolant flowing through the cavity of the cooling circuit element comes from the cooling circuit.

Auf diese Weise ist es möglich, Wärme der Schaltmittel in den Kühlkreislauf einzuleiten, der zur Kühlung der Schaltmittel vorgesehen ist. Ein separater Kühlkreislauf zur Kühlung der Schaltmittel kann daher entfallen.This makes it possible to transfer heat from the switching elements into the cooling circuit intended for cooling the switching elements. A separate cooling circuit for cooling the switching elements is therefore no longer necessary.

Die Kühlleistung eines solchen Widerstands kann bei über 50 kW liegen. Die Kühlleistung eines solchen Widerstands kann bei unter 250 kW liegen.The cooling capacity of such a resistor can be over 50 kW. The cooling capacity of such a resistor can be under 250 kW.

Der Widerstand kann als Bremswiderstand eines elektrisch oder hybridisch angetriebenen Fahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs ausgebildet sein. Er kann alternativ auch als Bremswiderstand eines Schienenfahrzeugs ausgebildet sein.The resistor can be designed as a braking resistor for an electrically or hybrid-powered vehicle, in particular a commercial vehicle. Alternatively, it can also be designed as a braking resistor for a rail vehicle.

Vorzugsweise weist der Widerstand ein Kühlelement wie oben beschrieben auf, wobei
eins oder mehrere der Schaltmittel, insbesondere alle Schaltmittel, auf der ersten Kühlelementseite angeordnet sind,
das Kühlkreislaufelement und das Kühlelement so zueinander orientiert sind, dass der Kontaktelementkontaktabschnitt und der Kühlelementkontaktabschnitt direkt oder über ein Zwischenelement miteinander in Kontakt stehen.
Preferably, the resistor comprises a cooling element as described above, wherein
one or more of the switching means, in particular all switching means, are arranged on the first cooling element side,
the cooling circuit element and the cooling element are oriented to each other such that the contact element contact section and the cooling element contact section are in contact with each other directly or via an intermediate element.

Auf diese Weise ist es möglich, Wärme der Schaltmittel über das Kühlelement abzuführen und in den Kühlkreislauf des Widerstands einzubringen, so dass dieser Kühlkreislauf nun die Kühlung der Schaltmittel mit übernimmt. Ein separater Kühlkreislauf zur Kühlung der Schaltmittel kann daher entfallen. Zudem ist es möglich, die Schaltmittel beanstandet zu dem Kontaktelement anzuordnen, was von der Erstreckung des Kühlelements zwischen den Schaltmitteln und dem Kontaktelementkontaktabschnitt abhängt. So kann insbesondere eine Anordnung der Schaltmittel vorgesehen werden, bei der neben der Wärmeabfuhr in das Kühlelement mittels Wärmeleitung auch eine Wärmeabfuhr mittels Wärmestrahlung und/oder Konvektion an die Umgebung erfolgen kann.In this way, it is possible to dissipate heat from the switching means via the cooling element and introduce it into the cooling circuit of the resistor, so that this cooling circuit now also takes over the cooling of the switching means. A separate cooling circuit for cooling the switching means can therefore be omitted. Furthermore, it is possible to arrange the switching means at a distance from the contact element, which depends on the extension of the cooling element between the switching means and the contact element contact section. In particular, an arrangement of the switching means can be provided in which, in addition to heat dissipation into the cooling element by heat conduction, heat can also be dissipated to the environment by means of thermal radiation and/or convection.

Der kühlbare Widerstand weist vorzugsweise mindestens einen Einlass sowie einen Auslass auf, welche jeweils in einer Abschlussplatte vorgesehen sind. Weiter vorzugsweise ist hier ein hydraulischer Anschluss vorhanden.The coolable resistor preferably has at least one inlet and one outlet, each provided in a cover plate. Furthermore, a hydraulic connection is preferably provided here.

Gemäß einer Ausführungsform sind alle Öffnungen der Plattenpaare und des Kühlkreislaufelements, das insbesondere als die oben beschriebene Plattenpaarung ausgeführt ist, untereinander angeordnet, insbesondere fluchtend angeordnet, und bilden einen ersten Sammelbereich, und alle zweiten Öffnungen sind ebenfalls untereinander angeordnet, insbesondere fluchtend angeordnet, und bilden einen zweiten Sammelbereich. Der Einlass und der Auslass sind entweder mit dem ersten Sammelbereich (oder einem Abschnitt hiervon) oder dem zweiten Sammelbereich (oder einem Abschnitt hiervon) verbunden, oder sind auf beide Sammelbereiche aufgeteilt - der erste Sammelbereich ist also mit dem Einlass verbunden und der zweite Sammelbereich mit dem Auslass, oder umgekehrt. Die Sammelbereiche können durch geschlossene Platten in mehrere Abschnitte unterteilt werden.According to one embodiment, all openings of the plate pairs and of the cooling circuit element, which is designed in particular as the plate pairing described above, are arranged one below the other, in particular aligned, and form a first collection area, and all second openings are also arranged one below the other, in particular aligned, and form a second collection area. The inlet and the outlet are either connected to the first collection area (or a section thereof) or to the second collection area (or a section thereof), or are divided between both collection areas - the first collection area is thus connected to the inlet and the second collection area to the outlet, or vice versa. The collection areas can be divided into several sections by closed plates.

Weiter vorzugsweise ist mindestens eine der ersten Öffnungen und/oder der zweiten Öffnungen einer kühlbaren Widerstandseinheit verschlossen, wobei aber trotzdem Flüssigkeit vom Einlass zum Auslass strömen kann. Dadurch kann erreicht werden, dass je nach Anforderung im Einzelfall eine gewisse Anzahl an kühlbaren Widerstandseinheiten parallel oder seriell verschaltet werden kann, dies kann ganz flexibel angeordnet werden, ohne dass es hierzu größere Modifikationen der einzelnen Elemente vorhanden werden müssen - hierzu müssen lediglich einige erste Öffnungen und einige zweite Öffnungen von kühlbaren Widerstandseinheiten im Gesamtsystem verschlossen werden.Further preferably, at least one of the first openings and/or the second openings of a coolable resistance unit is closed, although fluid can still flow from the inlet to the outlet. This makes it possible to connect a certain number of coolable resistance units in parallel or series, depending on the specific requirements. This can be arranged very flexibly without requiring major modifications to the individual elements – all that is required is to close some of the first openings and some of the second openings of the coolable resistance units in the overall system.

Die verschlossenen ersten bzw. zweiten Öffnungen dienen dazu, einen Teil der vorhandenen kühlbaren Widerstandseinheiten parallel, einen anderen Teil in Reihe zu schalten und das Kühlfluid so entsprechend zu leiten. Beide Sammelbereiche können somit unterteilt werden. Dadurch kann erreicht werden, dass je nach Anforderung im Einzelfall eine gewisse Anzahl an kühlbaren Widerstandseinheiten parallel oder seriell verschaltet werden kann. Vielmehr kann mit der variablen Anordnung der Verschaltung auch eine sukzessive Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit (durch Reduzierung der Plattenanzahl in den parallel verschalteten Segmenten) erzielt werden, was dazu dient, den Wärmeübergang zu verbessern und die Vorerwärmung des Kühlmittels zu kompensieren.The closed first and second openings serve to connect some of the existing coolable resistance units in parallel and others in series, thus directing the cooling fluid accordingly. Both collection areas can thus be subdivided. This allows a certain number of coolable resistance units to be connected in parallel or in series, depending on the specific requirements. Furthermore, the variable arrangement of the connections also allows for a gradual increase in flow velocity (by reducing the number of plates in the parallel-connected segments), which serves to improve heat transfer and compensate for the preheating of the coolant.

Vorzugsweise ist zwischen dem Kontaktelementkontaktabschnitt und dem Kühlelementkontaktabschnitt oder zwischen dem Kontaktelementkontaktabschnitt und den Schaltmitteln ein als Zwischenelement eingebrachtes Wärmeleitmaterial, wie eine Wärmeleitpaste, vorgesehen. Auf diese Weise können Unebenheiten des Kontaktelementkontaktabschnitt bzw. des Kühlelementkontaktabschnitts bzw. der Schaltmittel ausgeglichen werden und eine Wärmeleitung verbessert werden. Insbesondere bei einem Kontaktelement mit Erhebungen auf der zweiten Kontaktelementseite, die Vertiefungen auf der ersten Kontaktelementseite bilden, wie bei der Ausbildung des Kontaktelements als Kontaktplatte, kann dies vorteilhaft sein, indem die Vertiefungen durch eingebrachtes Wärmeleitmaterial gefüllt werden.Preferably, a thermally conductive material, such as a thermally conductive paste, is provided as an intermediate element between the contact element contact section and the cooling element contact section, or between the contact element contact section and the switching means. In this way, unevenness of the contact element contact section, the cooling element contact section, or the switching means can be compensated for, and thermal conduction can be improved. This can be advantageous, particularly in the case of a contact element with elevations on the second contact element side that form depressions on the first contact element side, such as when the contact element is designed as a contact plate, by filling the depressions with introduced thermally conductive material.

Vorzugsweise sind die auf der ersten Kühlelementseite oder auf dem Kontaktelementkontaktabschnitt vorgesehenen Schaltmittel durch eine Isolationsschicht, insbesondere eine elektrische Isolationsschicht, insbesondere Kapton, verbunden. Die Isolationsschicht ist vorzugsweise thermisch leitfähig, um die Temperatur zwischen den Schaltmitteln gut zu verteilen. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Wärmeverteilung unter den Schaltmitteln sowie einen möglichst homogenen Wärmeeintrag in das Kühlelement über die erste Kühlelementseite oder in das Kontaktelement über den Kontaktelementkontaktabschnitt. Die Isolationsschicht kann auch unterhalb der Schaltmittel vorgesehen sein und die Schaltmittel indirekt mit der ersten Kühlelementseite oder mit dem Kontaktelementkontaktabschnitt zu verbinden, so dass dadurch ein guter Wärmeeintrag in die erste Kühlelementseite oder in den Kontaktelementkontaktabschnitt erfolgen kann.Preferably, the switching means provided on the first cooling element side or on the contact element contact section are connected by an insulating layer, in particular an electrical insulating layer, in particular Kapton. The insulating layer is preferably thermally conductive in order to distribute the temperature well between the switching means. This enables more even heat distribution among the switching means and the most homogeneous heat input possible into the cooling element via the first cooling element side or into the contact element via the contact element contact section. The insulating layer can also be provided below the switching means and connect the switching means indirectly to the first cooling element side or to the contact element contact section, thereby enabling good heat input into the first cooling element side or into the contact element contact section.

Alternativ oder zusätzlich sind die auf der ersten Kühlelementseite oder auf dem Kontaktelementkontaktabschnitt angeordneten Schaltmittel gleichmäßig verteilt angeordnet, wobei sie insbesondere in einer Matrix-Anordnung angeordnet sind. Dies erlaubt ebenfalls einen homogenen Wärmeeintrag in das Kühlelement oder in den Kontaktelementkontaktabschnitt.Alternatively or additionally, the switching means arranged on the first cooling element side or on the contact element contact section are evenly distributed, in particular arranged in a matrix arrangement. This also allows for a homogeneous heat input into the cooling element or the contact element contact section.

Vorzugsweise weist der elektrische Widerstand ein Kühlkreislaufelement auf, das wie oben beschrieben als Plattenpaarung ausgebildet ist, wobei die Teilwiderstände als Platten, insbesondere als Plattenpaar (z.B. als oben beschriebene Widerstandseinheiten), ausgebildet sind, wobei die Teilwiderstände und das Kühlkreislaufelement zu einem Stapel angeordnet sind, und die erste Kontaktelementseite so orientiert ist, dass sie eine Deckfläche des Stapels bildet. Somit ist eine Kontaktierung des Kontaktelementkontaktabschnitt von außen durch die Schaltmittel oder durch das Kühlelement möglich, so dass Wärme in den Kühlkreislauf eingebracht werden kann.Preferably, the electrical resistor comprises a cooling circuit element configured as a plate pair as described above, wherein the partial resistors are configured as plates, in particular as a plate pair (e.g., as resistor units as described above), wherein the partial resistors and the cooling circuit element are arranged in a stack, and the first contact element side is oriented such that it forms a cover surface of the stack. Thus, contacting of the contact element contact section from the outside is possible via the switching means or via the cooling element, so that heat can be introduced into the cooling circuit.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.

  • 1 zeigt eine erste Seite einer Platte für ein kühlbares Widerstandselement gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine zweite Seite einer Platte für ein kühlbares Widerstandselement gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Dichtung, welche dazu angepasst ist, zwischen zwei Plattenpaaren angeordnet zu sein.
  • 4 zeigt ein Plattenpaar (kühlbares Widerstandselement).
  • 5 zeigt eine Dichtung zwischen den zwei Plattenpaaren in Querschnittsansicht.
  • 6 zeigt eine Dichtung zwischen den zwei Plattenpaaren in Querschnittsansicht, wobei hier insbesondere die Federkontaktierung der Leiter gezeigt ist.
  • 7 zeigt eine isometrische Ansicht zweier Plattenpaare, zwischen welchen eine Dichtung angeordnet ist.
  • 8 zeigt eine Querschnittsansicht durch einen kühlbaren Widerstand.
  • 9 zeigt eine Außenansicht eines kühlbaren Widerstands.
  • 10a zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts eines als Kontaktplatte ausgebildeten Kontaktelements.
  • 10b zeigt eine Draufsicht eines Ausschnitts eines als Kontaktplatte ausgebildeten Kontaktelements .
  • 10c zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Kontaktplatte, die eine Weiterbildung der in 10a gezeigten Kontaktplatte darstellt.
  • 11 zeigt ein Kühlkreislaufelement, das als Plattenpaarung mit einer Kontaktplatte und einer Deckplatte ausgebildet ist.
  • 12a zeigt eine Schnittansicht eines Kühlelements.
  • 12b zeigt eine Draufsicht eines Kühlelements.
  • 13a zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines elektrischen Widerstands.
  • 13b zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Widerstands.
In the following, embodiments of the present invention are explained in more detail with reference to the accompanying figures.
  • 1 shows a first side of a plate for a coolable resistance element according to a first embodiment of the present invention.
  • 2 shows a second side of a plate for a coolable resistance element according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 shows a seal adapted to be arranged between two pairs of plates.
  • 4 shows a pair of plates (coolable resistance element).
  • 5 shows a seal between the two pairs of plates in cross-sectional view.
  • 6 shows a seal between the two pairs of plates in cross-sectional view, showing in particular the spring contact of the conductors.
  • 7 shows an isometric view of two pairs of plates with a seal between them.
  • 8 shows a cross-sectional view through a coolable resistor.
  • 9 shows an external view of a coolable resistor.
  • 10a shows a sectional view of a section of a contact element designed as a contact plate.
  • 10b shows a plan view of a section of a contact element designed as a contact plate.
  • 10c shows a sectional view of a section of a contact plate, which is a further development of the 10a shown contact plate.
  • 11 shows a cooling circuit element which is designed as a plate pair with a contact plate and a cover plate.
  • 12a shows a sectional view of a cooling element.
  • 12b shows a top view of a cooling element.
  • 13a shows a perspective sectional view of an electrical resistor.
  • 13b shows a perspective view of an electrical resistor.

In 1 ist die erste Seite 19e einer Platte 19 gezeigt. Diese Platte 19 hat im Allgemeinen eine hexagonale Form (im Wesentlichen bestehend aus zwei Dreiecken und einem Rechteck), mit einem länglichen Teil und einem kürzeren Teil. An beiden Enden des länglichen Teils sind jeweils eine erste Öffnung 25a und eine zweite Öffnung 25b vorgesehen. Diese werden zumindest teilweise von mehreren zweiten Erhebungen 16 umrundet, welche sich allerdings hin zur zweiten Seite 19z (hier nicht gezeigt) - also der Rückseite - erstrecken. Auf der ersten Seite 19e haben die zweiten Erhebungen 16 daher die Form von eingeprägten Vertiefungen. Am Rand der Platte 19 ist eine Nut 23 vorgesehen, in dieser kann eine Dichtung (hier nicht gezeigt) angeordnet werden. Ferner sind auf der Fläche (insbesondere dem rechteckigen, länglichen Teil) der ersten Seite 19e verteilt mehrere erste Erhebungen 15 angeordnet, welche sich ebenfalls hin zur zweiten Seite 19z (hier nicht gezeigt) der Platte 19 erstrecken. Auf der ersten Seite 19e haben die ersten Erhebungen 15 daher ebenfalls die Form von Vertiefungen. Ein elektrischer Leiter 17 erstreckt sich zwischen den ersten Erhebungen 15. Dieser ist auf einer elektrisch isolierenden Schicht 18 angeordnet, die vorab auf die erste Seite 19e der Platte 19 aufgebracht wurde - und ist beispielswiese durch ein Siebdruckverfahren aufgedruckt. Der elektrische Leiter 17 weist an der ersten Oberfläche 19e ferner zwei elektrische Kontaktflächen 13 auf. Der elektrische Leiter 17 ist mäanderförmig um die ersten Erhebungen 15 angeordnet. Der elektrische Leiter 17 hat so die größtmögliche Oberfläche. Durch Pfeile 21 angedeutet ist auch die Strömungsrichtung eines Fluids, was zur Kühlung dient, welches allerdings auf der zweiten Seite 19z (hier nicht dargestellt) der Platte 19 strömt. Hier ist deutlich zu sehen, dass die Strömungsrichtung des Fluids orthogonal zur Hauptrichtung des elektrischen Leiters 17 ist (die Richtung, in welcher sich der elektrische Leiter 17 hauptsächlich erstreckt). An beiden äußersten Punkten (der Spitze der Dreiecke des Hexagons) sind Aufnahmeabschnitte 26 vorgesehen, hier in Form von halbkreisförmigen Ausnehmungen - diese dienen der Verspannung mehrere Platten 19 durch ein Fixierelement 7 (hier nicht gezeigt), beispielswiese eine Schraube.In 1 The first side 19e of a plate 19 is shown. This plate 19 has a generally hexagonal shape (essentially consisting of two triangles and a rectangle), with an elongated part and a shorter part. A first opening 25a and a second opening 25b are provided at each end of the elongated part. These openings are at least partially surrounded by a plurality of second elevations 16, which, however, extend toward the second side 19z (not shown here)—i.e., the rear side. On the first side 19e, the second elevations 16 therefore have the shape of embossed depressions. A groove 23 is provided at the edge of the plate 19, in which a seal (not shown here) can be arranged. Furthermore, a plurality of first elevations 15 are distributed over the surface (in particular, the rectangular, elongated part) of the first side 19e, which also extend toward the second side 19z (not shown here) of the plate 19. On the first side 19e, the first elevations 15 therefore also have the shape of depressions. An electrical conductor 17 extends between the first elevations 15. This is arranged on an electrically insulating layer 18 that was previously applied to the first side 19e of the plate 19 – and is printed, for example, by a screen printing process. The electrical conductor 17 also has two electrical contact surfaces 13 on the first surface 19e. The electrical conductor 17 is arranged in a meandering shape around the first elevations 15. The electrical conductor 17 thus has the largest possible surface area. Arrows 21 also indicate the flow direction of a fluid, which serves for cooling purposes but flows on the second side 19z (not shown here) of the plate 19. Here, it can be clearly seen that the flow direction of the fluid is orthogonal to the main direction of the electrical conductor 17 (the direction in which the electrical conductor 17 primarily extends). At both outermost points (the apex of the triangles of the hexagon) receiving sections 26 are provided, here in the form of semicircular recesses - these serve to clamp several plates 19 by means of a fixing element 7 (not shown here), for example a screw.

Dies hat zur Folge, dass das Kühlmittel von Zonen mit thermischer Belastung zu Zonen ohne thermische Belastung wechseln kann. Dadurch wird die thermodynamisch überstrichene Kontaktlänge stark minimiert und eine Überhitzung verhindert.This allows the coolant to move from zones with thermal stress to zones without. This greatly minimizes the thermodynamically swept contact length and prevents overheating.

Eine solche Platte 19 kann auch als Kontaktelement 100 bzw. Kontaktplatte 100 ausgebildet sein, wie es bspw. in 10a bis 10c gezeigt ist. Dafür muss auf der ersten Seite 19e der Platte 19 ein Kontaktelementkontaktabschnitt 100' geschaffen sein. Such a plate 19 can also be designed as a contact element 100 or contact plate 100, as is shown, for example, in 10a to 10c shown. For this purpose, a contact element contact section 100' must be created on the first side 19e of the plate 19.

Dieser kann vom elektrischen Leiter 17 freigehalten sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der elektrische Leiter 17 sich auch über den Kontaktelementkontaktabschnitt 100' erstreckt. Ansonsten wird auf die entsprechende Beschreibung oben bzw. zu den 10a bis 10c verweisen.This can be kept free from the electrical conductor 17. However, it can also be provided that the electrical conductor 17 also extends over the contact element contact section 100'. Otherwise, refer to the corresponding description above or to the 10a to 10c refer.

2 zeigt eine zweite Seite 19z der Platte 19 - also die Rückseite der ersten Seite 19e (hier nicht gezeigt) - dies ist die Seite, welche vom Kühlmittel angeströmt wird. Die erste Öffnung 25a und die zweite Öffnung 25b sind wieder zu sehen, ferner sind hier erste Erhebungen 15 und zweite Erhebungen 16 zu sehen. 2 shows a second side 19z of the plate 19—that is, the back side of the first side 19e (not shown here)—this is the side toward which the coolant flows. The first opening 25a and the second opening 25b are visible again, as are the first elevations 15 and the second elevations 16.

Am Rand der Platte 19 ist hier ein Verbindungsbereich 27 vorgesehen, an welchem zwei Platten 19 miteinander verschweißt werden können (mit sich gegenüberliegenden und einander zugewandten zweiten Seiten 19z). Über den Querschnitt der Platte 19 verteilen sich die ersten Erhebungen 15, und rund um die erste Öffnung 25a und die zweite Öffnung 25b mehrere zweite Erhebungen 16. Erste Erhebungen 15 und zweite Erhebungen 16 können jeweils punktförmig oder halbkugelförmig ausgebildet sein. Die Aufnahmeabschnitte 26 sind auch hier in 2 zu sehen.At the edge of the plate 19, a connecting area 27 is provided, at which two plates 19 can be welded together (with opposite and mutually facing second sides 19z). The first elevations 15 are distributed over the cross-section of the plate 19, and several second elevations 16 are arranged around the first opening 25a and the second opening 25b. The first elevations 15 and the second elevations 16 can each be point-shaped or hemispherical. The receiving sections 26 are also in 2 to see.

In 3 ist gezeigt, dass ein Dichtelement C im Wesentlichen dem hexagonalen Querschnitt einer Platte 19 (nicht gezeigt) folgt. Das Dichtelement C besteht aus einem äußeren Abschnitt C1, welcher im Wesentlichen der hexagonalen Form der Platte folgt, sowie zwei inneren Abschnitten C2, welche sich von den äußeren Ecken des Sechsecks nach innen erstrecken und eine runde Form aufweisen. Der äußere Abschnitt C1 ist dazu vorgesehen, den äußeren Rand zwischen zwei Platten 19 (hier nicht gezeigt) abzudichten, die inneren Abschnitte C2 sind dazu vorgesehen, eine erste Öffnung 25a bzw. eine zweite Öffnung 25b (hier nicht gezeigt) abzudichten. An einer langen Seite des Dichtelements C sind Federkontakte 12 nach innen angeordnet, diese Federkontakte erstrecken sich nach oben und unten, sind also dazu geeignet, zwei elektrische Kontaktflächen 13 (hier nicht gezeigt), welche oberhalb und unterhalb des Dichtelements C angeordnet sind, zu kontaktieren. Auf der anderen Seite des Federkontakts 12 ist ein elektrischer Anschluss 11 vorgesehen. Die Kombination aus elektrischem Anschluss 11 und Federkontakt 12 kann in das Dichtelement C eingespritzt sein, kann aber auch nur durch dieses durchgesteckt sein.In 3 It is shown that a sealing element C essentially follows the hexagonal cross-section of a plate 19 (not shown). The sealing element C consists of an outer section C1, which essentially follows the hexagonal shape of the plate, and two inner sections C2, which extend inwards from the outer corners of the hexagon and have a round shape. The outer section C1 is intended to seal the outer edge between two plates 19 (not shown here), and the inner sections C2 are intended to seal a first opening 25a and a second opening 25b (not shown here), respectively. Spring contacts 12 are arranged inwards on one long side of the sealing element C. These spring contacts extend upwards and downwards, and are therefore suitable for contacting two electrical contact surfaces 13 (not shown here), which are arranged above and below the sealing element C. An electrical connection 11 is provided on the other side of the spring contact 12. The combination of electrical connection 11 and spring contact 12 can be injected into the sealing element C, but can also simply be pushed through it.

Ferner ist im Bereich der beiden inneren Abschnitte C2 ein vorstehender Abschnitt C3 vorhanden - dieser dient dazu, dass dieser Bereich besonders fest gepresst und elastisch verformt werden kann, was zu einer besseren Abdichtung im Bereich der ersten und zweiten Öffnungen 25a bzw. 25b (hier nicht gezeigt) führt, welche Flüssigkeit entsprechend führen.Furthermore, in the area of the two inner sections C2, a protruding section C3 is present - this serves to ensure that this area can be pressed particularly firmly and elastically deformed, which leads to a better seal in the area of the first and second openings 25a and 25b (not shown here), which carry liquid accordingly.

4 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A' aus 1, hier ist der Innenbereich 20 gezeigt, wenn zwei Platten 19 aneinander angeordnet sind. Dadurch entsteht ein flüssigkeitsdurchströmbarer Bereich 20. Ferner sind hier Schweißkontaktstellen 14 dargestellt, hier sind also die ersten Erhebungen 15 (hier nicht gezeigt) zweier zweiter Oberflächen 19z der Platten 19 aneinandergeschweißt. Um die einseitige Biegung durch das Drucken zu verhindern, werden zuerst die zwei Platten 19 miteinander verschweißt und anschließend wechselseitig mit dem elektrischen Leiter 17 (in 4 nicht gezeigt) bedruckt. Durch den wechselseitigen Druck gleichen sich die Spannungen aus und die Platten 19 bleiben eben. 4 shows a cross section along the line A' from 1 , here the inner region 20 is shown when two plates 19 are arranged next to each other. This creates a region 20 through which liquid can flow. Furthermore, welding contact points 14 are shown here, i.e. the first elevations 15 (not shown here) of two second surfaces 19z of the plates 19 are welded together. In order to prevent one-sided bending due to printing, the two plates 19 are first welded together and then alternately connected to the electrical conductor 17 (in 4 not shown). Due to the alternating pressure, the tensions are balanced and the plates 19 remain flat.

5 zeigt hauptsächlich das Dichtelement C, hier ist gezeigt, dass ein äußerer Abschnitt C1 des Dichtelements C mit der in 1 gezeigten Nut 23 auf der ersten Seite 19e der Platte 19 in Eingriff steht. Ferner ist hier der Dichtbereich 22 gezeigt, welcher insbesondere einen ersten Sammelbereich 9a oder zweiten Sammelbereich 9b, welcher von Kühlmittel (beispielsweise flüssig) durchströmt wird, entsprechend abdichtet. Dieser wird im Wesentlichen durch den inneren Abschnitt C2 des Dichtelements C abgedichtet. Mit dem Bezugszeichen F sind die auf das Dichtelement C wirkenden Kräfte angedeutet. 5 shows mainly the sealing element C, here it is shown that an outer section C1 of the sealing element C with the 1 shown groove 23 on the first side 19e of the plate 19. Furthermore, the sealing region 22 is shown here, which in particular seals a first collecting region 9a or second collecting region 9b through which coolant (for example, liquid) flows. This is essentially sealed by the inner section C2 of the sealing element C. The forces acting on the sealing element C are indicated by the reference symbol F.

6 zeigt zwei Plattenpaare B (bestehend aus zwei Platten 19), zwischen diesen ist ein Dichtelement C angeordnet. Es ist wiederum ersichtlich, dass Kräfte F auf die Plattenpaare B wirken. Im Dichtelement C sind Federkontakte 12 zur elektrischen Kontaktierung der elektrischen Kontaktflächen 13 der Plattenpaare B gezeigt, ferner ist hier ein elektrischer Anschluss 11 vorgesehen, welcher mit den Federkontakten 12 elektrisch verbunden ist. Ferner sind hier Schweißkontaktstellen 14 dargestellt, hier sind also die ersten Erhebungen 15 (hier nicht gezeigt) zweier zweiter Oberflächen 19z der Platten 19 aneinandergeschweißt. 6 shows two plate pairs B (consisting of two plates 19), between which a sealing element C is arranged. It can again be seen that forces F act on the plate pairs B. The sealing element C shows spring contacts 12 for electrically contacting the electrical contact surfaces 13 of the plate pairs B. Furthermore, an electrical connection 11 is provided here, which is electrically connected to the spring contacts 12. Furthermore, welding contact points 14 are shown here, i.e., the first elevations 15 (not shown here) of two second surfaces 19z of the plates 19 are welded together.

Durch das Aneinanderpressen zweier Plattenpaare B und einer Dichtung C wird hier eine dichte Verbindung entsprechend hergestellt, so dass entlang der zweiten Oberflächen 19z (hier nicht gezeigt) im Bereich des elektrischen Leiters 17 (hier nicht gezeigt) keine Flüssigkeit fließen kann.By pressing two pairs of plates B and a seal C together, a tight connection is created so that no liquid can flow along the second surfaces 19z (not shown here) in the area of the electrical conductor 17 (not shown here).

7 zeigt eine isometrische Ansicht zweier Plattenpaare B, zwischen welchen sich eine Dichtung C befindet. Ferner sind hier die elektrischen Anschlüsse 11 gezeigt, welche mit den Federkontakten 12 (hier nur teilweise dargestellt) verbunden sind. Zwischen zwei Plattenpaaren B ist ein Dichtelement C angeordnet - in gestapelter Anordnung. Oben ist die erste Seite 19e einer Platte ersichtlich- mit mäanderförmigem elektrischen Leiter 17 und elektrischer Kontaktfläche 13. Auch die erste Öffnung 25a und die zweite Öffnung 25b sind ersichtlich. 7 shows an isometric view of two pairs of plates B, between which a seal C is located. Also shown here are the electrical connections 11, which are connected to the spring contacts 12 (only partially shown here). A sealing element C is arranged between two pairs of plates B in a stacked arrangement. The first side 19e of a plate is visible at the top—with a meandering electrical conductor 17 and electrical contact surface 13. The first opening 25a and the second opening 25b are also visible.

8 zeigt ein Widerstandsgerät A (einen flüssigkeitsgekühlten Widerstand). Dieses enthält mehrere kühlbare Widerstandselemente B (hier nicht alle im Detail beschriftet). Ein Plattenpaar ist also ein kühlbares Widerstandselement, da es die kleinste Einheit eines kühlbaren Widerstandes ist. Jeweils oben und unten ist eine Abschlussplatte 6 vorgesehen. Oben an der oberen Abschlussplatte 6 ist ein Einlass 5 vorgesehen, an der unteren Abschlussplatte 6 ist ein Auslass 5' vorgesehen. Ferner ist gezeigt, dass im Einlass 5 sowie dem Auslass 5' jeweils ein Hydraulikanschluss 8 vorhanden ist, dieser ist im Quick-Connect-System vorgesehen. Ferner wird die Strömungsführung deutlich, denn in regelmäßigen Abständen sind an Öffnungen der linken Seite geschlossene Platten 10 vorhanden, ebenso auf der rechten Seite. Links ist ein erster Sammelbereich 9a vorgesehen (dieser ist durch geschlossene Platten 10 in drei Abschnitte 9a', 9a'' und 9a''' unterteilt). Wenn Kühlmittel also durch den Einlass 5 in den ersten Abschnitt 9a' eintritt, werden hier mehrere kühlbare Widerstandselemente B parallel durchströmt. Im rechten Bereich ist ein Sammelbereich 9b (unterteilt in Abschnitte 9b', 9b'') vorgesehen. Auch hier ist eine geschlossene Platte 10 zur Unterteilung vorgesehen. Das Kühlmittel erreicht dann den Abschnitt 9b' des zweiten Sammelbereichs 9b. Hier kann also wieder eine gewisse Anzahl an kühlbaren Widerstandselementen B parallel durchströmt werden, bis wieder der erste Sammelbereich 9a (jetzt der Ahschnitt 9a'') erreicht wird. Hier ist in einem gewissen Abstand wiederum eine geschlossene Platte 10 vorgesehen, so dass das Fluid wiederum nach rechts abgelenkt wird (bis es den Abschnitt 9b'' des zweiten Sammelbereichs 9b) erreicht) - von dort wird es wieder nach links umgelenkt bis es den Abschnitt 9a''' des ersten Sammelbereichs 9a erreicht, so dass es durch den Auslass 5' ausströmen kann. Es können hier durch das Vorsehen von geschlossenen Platten 10 eine beliebige Anzahl an parallel oder nahezu parallel durchströmende Plattenpaare B vorgesehen werden, so dass das Widerstandsgerät A auf bestimmte Kühlleistungen variabel eingestellt werden kann. 8 shows a resistance device A (a liquid-cooled resistor). This contains several coolable resistance elements B (not all labeled in detail here). A pair of plates is therefore a coolable resistance element, as it is the smallest unit of a coolable resistor. A cover plate 6 is provided at the top and bottom. An inlet 5 is provided at the top of the upper cover plate 6, and an outlet 5' is provided at the bottom of the cover plate 6. It is also shown that a hydraulic connection 8 is present in the inlet 5 and the outlet 5'; this is provided in the quick-connect system. The flow guidance is also clear, as closed plates 10 are provided at regular intervals at openings on the left side, as well as on the right side. A first collection area 9a is provided on the left (this is divided into three sections 9a', 9a'', and 9a''' by closed plates 10). When coolant enters the first section 9a' through the inlet 5, several coolable resistance elements B flow through it in parallel. In the right-hand area, a collection area 9b (divided into sections 9b', 9b'') is provided. Here, too, a closed plate 10 is provided for subdivision. The coolant then reaches section 9b' of the second collection area 9b. Here, a certain number of coolable resistance elements B can again be flowed through in parallel until the first collection area 9a (now section 9a'') is reached again. Here, at a certain distance, a closed plate 10 is again provided, so that the fluid is again deflected to the right (until it reaches section 9b'' of the second collection area 9b) - from there it is deflected again to the left until it reaches section 9a''' of the first collection area 9a, so that it can flow out through outlet 5'. By providing closed plates 10, any number of parallel or almost parallel flowing plate pairs B can be provided, so that the resistance device A can be variably adjusted to specific cooling capacities.

9 zeigt eine isometrische Ansicht eines Widerstandsgeräts A. Hier ist ferner noch gezeigt, dass ein Anschlusskasten 4 vorgesehen ist, an welchem Dämpfer 2 für die Montage, sowie Anschlusskabel 1 vorgesehen sind. Ferner sind Hydraulikanschlüsse 8 gezeigt. 9 shows an isometric view of a resistance device A. It also shows a terminal box 4, to which dampers 2 for mounting and connecting cables 1 are provided. Hydraulic connections 8 are also shown.

Die oben beschriebenen Gegenstände sind nicht auf die dortigen Ausführungen beschränkt.The items described above are not limited to the versions therein.

Die Geometrie der Platten 19 kann beliebig sein, sie muss nicht hexagonal sein. Ferner können Strömungskanäle auf eine verschiedene Art und Weise realisiert werden, es sind hier nicht unbedingt auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Hexagons Anschlüsse bzw. Öffnungen erforderlich.The geometry of the plates 19 can be arbitrary; it does not have to be hexagonal. Furthermore, flow channels can be implemented in a variety of ways; connections or openings are not necessarily required on two opposite sides of the hexagon.

10a zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts eines als Kontaktplatte ausgebildeten Kontaktelements. Nachfolgend wird daher die Bezeichnung „Kontaktplatte“ statt „Kontaktelement“ verwendet. 10a shows a sectional view of a section of a contact element designed as a contact plate. Therefore, the term "contact plate" is used below instead of "contact element."

Es ist eine Kontaktplatte 100 gezeigt, die eine nach oben weisende erste Kontaktplattenseite 100a und eine gegenüberliegende zweite Kontaktplattenseite 100b aufweist, die nach unten zeigt. Die erste Kontaktplattenseite 100a weist einen Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' auf, dessen Grenzen in der Zeichnung von links nach rechts durch die gestrichelten senkrechten Linien markiert sind.A contact plate 100 is shown, which has an upwardly facing first contact plate side 100a and an opposite second contact plate side 100b facing downward. The first contact plate side 100a has a contact plate contact section 100', the boundaries of which are marked in the drawing from left to right by the dashed vertical lines.

Der Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' kann, wie oben beschrieben in seiner thermischen Leitfähigkeit gegenüber dem Material, das an den Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' angrenzt erhöht sein, bspw. durch entsprechend eingebrachtes Material. Der Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' ist dazu ausgebildet, direkt oder über ein Zwischenelement zur Einleitung von Wärme mittels Wärmeleitung in das Kontaktelement 100 mit einem Kühlelementkontaktabschnitt 101' oder mit einem mit einem oder mehreren Wärme erzeugenden Schaltmitteln 102 eines elektrischen Widerstands in Kontakt zu tretenAs described above, the contact plate contact section 100' can be increased in its thermal conductivity compared to the material adjacent to the contact plate contact section 100', for example, by appropriately introduced material. The contact plate contact section 100' is designed to contact a cooling element contact section 101' or a heat-generating switching means 102 of an electrical resistor, directly or via an intermediate element for introducing heat into the contact element 100 by means of thermal conduction.

Die zweite Kontaktplattenseite 100b ist zur Wärmeabgabe an ein Kühlmittel ausgebildet, das an der zweiten Kontaktplattenseite 100b vorbeiströmt (angedeutet durch den, nach rechts weisenden Pfeil).The second contact plate side 100b is designed to dissipate heat to a coolant that flows past the second contact plate side 100b (indicated by the arrow pointing to the right).

10b zeigt eine Draufsicht eines Ausschnitts eines als Kontaktplatte ausgebildeten Kontaktelements. 10b shows a top view of a section of a contact element designed as a contact plate.

Der gezeigte Ausschnitt kann zu der Kontaktplatte 100 aus 10a gehören, es kann aber auch eine andere Kontaktplatte dargestellt sein.The section shown can be used for the contact plate 100 from 10a belong, but a different contact plate may also be shown.

Gezeigt ist ein Ausschnitt einer ersten Kontaktplattenseite 100a einer Kontaktplatte 100 in der Draufsicht. Die gesamte Erstreckung der Kontaktplatte 100 nach links und rechts ist wie in 10a nicht dargestellt. Der Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' ist hier als rechteckiger Bereich ausgebildet, der sich über einen Teil bzw. über eine Teilfläche der ersten Kontaktplattenseite 100a erstreckt.Shown is a section of a first contact plate side 100a of a contact plate 100 in plan view. The entire extension of the contact plate 100 to the left and right is as in 10a not shown. The contact plate contact section 100' is formed here as a rectangular region that extends over a part or a partial area of the first contact plate side 100a.

Der Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' kann in einer nicht gezeigten Ausführungsform mit der ersten Kontaktplattenseite 100a identisch sein. Alternativ bildet der Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' mindestens 25 %, vorzugsweise mindestens 50 %, der Fläche der ersten Kontaktplattenseite 100a.In an embodiment not shown, the contact plate contact section 100' may be identical to the first contact plate side 100a. Alternatively, the contact plate contact section 100' forms at least 25%, preferably at least 50%, of the area of the first contact plate side 100a.

10c zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts einer Kontaktplatte, die eine Weiterbildung der in 10a gezeigten Kontaktplatte 100 darstellt. 10c shows a sectional view of a section of a contact plate, which is a further development of the 10a shown contact plate 100.

Die Kontaktplatte 100 wurde hier so weitergebildet, dass die zweite Kontaktplattenseite 100b Erhebungen 100c aufweist, die sich nach unten erstrecken und ebenfalls dazu ausgebildet sind von dem Kühlmittel umflossen zu werden. Die Erhebungen 100c können wie oben beschrieben ausgebildet sein und insbesondere durch Prägung der Kontaktplatte 100 realisiert werden. Exemplarisch sind die Erhebungen 100c hier als Halbkugeln dargestellt. Die Erhebungen 100c befinden sich in der Darstellung hinter der Schnittebene, weshalb sie hier keine Schraffur aufweisen.The contact plate 100 has been further developed here such that the second contact plate side 100b has elevations 100c that extend downward and are also designed to be surrounded by the coolant. The elevations 100c can be formed as described above and can be realized, in particular, by embossing the contact plate 100. For example, the elevations 100c are shown here as hemispheres. The elevations 100c are located behind the section plane in the illustration, which is why they are not hatched here.

Die Kontaktplatte 100 kann infolge der Prägung an den Stellen der Erhebungen 100c auf der ersten Kontaktplattenseite 100a Vertiefungen aufweisen. Dies kann eine Kontaktierung zur Wärmeleitung erschweren, insbesondere wenn sich die Vertiefungen auf der ersten Kontaktplattenseite 100a im Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' befinden. Diese Einschränkung kann bei der Auslegung der Kontaktplatte 100 in Kauf genommen werden. Alternativ kann in die Vertiefungen ein Mittel zur Verbesserung der Kontaktierung, wie eine Wärmeleitpaste o.ä. eingebracht sein, um die Wärmeleitfähigkeit im Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' zu verbessern.Due to the embossing, the contact plate 100 may have depressions at the locations of the elevations 100c on the first contact plate side 100a. This may complicate contacting for heat conduction, particularly if the depressions on the first contact plate side 100a are located in the contact plate contact section 100'. This limitation can be accepted in the design of the contact plate 100. Alternatively, a contact-enhancing agent, such as a thermally conductive paste or similar material, may be incorporated into the depressions to improve the thermal conductivity in the contact plate contact section 100'.

11 zeigt ein Kühlkreislaufelement, das als Plattenpaarung mit einer Kontaktplatte und einer Deckplatte ausgebildet ist. 11 shows a cooling circuit element which is designed as a plate pair with a contact plate and a cover plate.

Das hier gezeigte Kühlkreislaufelement 105 ist als Plattenpaarung aus einer Kontaktplatte 100 und einer Deckplatte 19, 103 gebildet.The cooling circuit element 105 shown here is formed as a plate pairing of a contact plate 100 and a cover plate 19, 103.

Die Kontaktplatte 100 entspricht der Kontaktplatte 100 aus 10a. Sie kann entsprechend der Darstellung aus 10c Erhebungen 100c an der zweiten Kontaktplattenseite 100b aufweisen, weshalb diese optional sind und daher gestrichelt dargestellt sind.The contact plate 100 corresponds to the contact plate 100 from 10a . It can be used as shown in 10c Elevations 100c on the second contact plate side 100b, which is why these are optional and are therefore shown in dashed lines.

Die Deckplatte 19, 103 weist eine erste Deckplattenseite 19e, 103a und eine zweite Deckplattenseite 19z, 103b auf.The cover plate 19, 103 has a first cover plate side 19e, 103a and a second cover plate side 19z, 103b.

Insbesondere kann die Deckplatte 19 als die Platte 19 ausgebildet sind, die in den 1 und 2 dargestellt ist. Für die entsprechende Beschreibung wird daher nach oben verwiesen.In particular, the cover plate 19 may be formed as the plate 19 which is in the 1 and 2 is shown. For the corresponding description, please refer to the above.

Unabhängig davon kann auch die zweite Deckplattenseite 19z, 103b Erhebungen 15, 16, 103c aufweisen. Diese sind optional und daher gestrichelt dargestellt.Independently of this, the second cover plate side 19z, 103b can also have elevations 15, 16, 103c. These are optional and therefore shown in dashed lines.

Die Kontaktplatte 100 und die Deckplatte 19, 103 sind so zueinander orientiert, dass sich die zweite Kontaktplattenseite 100b und die zweite Deckplattenseite 19z, 103b gegenüberliegen, wobei zwischen diesen Seiten ein Hohlraum 104 gebildet ist, durch den Kühlmittel strömen kann. Die Kontaktplatte 100 und die Deckplatte 19, 103 sind am Rand dicht miteinander verbunden, bspw. stoffschlüssig, wobei ein Ein- und ein Ausströmbereich (nicht gezeigt) für das Kühlmittel vorgesehen sind.The contact plate 100 and the cover plate 19, 103 are oriented relative to each other such that the second contact plate side 100b and the second cover plate side 19z, 103b face each other, with a cavity 104 formed between these sides through which coolant can flow. The contact plate 100 and the cover plate 19, 103 are tightly connected to each other at the edge, for example, by a material bond, with an inflow and an outflow area (not shown) provided for the coolant.

Die optionalen Erhebungen 100c, 15, 103c sind so an den jeweiligen Plattenseiten 100b, 19z, 103b angeordnet, dass eine Erhebung 100c der Kontaktplatte 100 mit einer Erhebung 15, 103c der Deckplatte 19, 103 in Kontakt steht. Bevorzugt sind diese Erhebungen 100c, 15, 103c miteinander verbunden, bspw. stoffschlüssig.The optional elevations 100c, 15, 103c are arranged on the respective plate sides 100b, 19z, 103b such that an elevation 100c of the contact plate 100 is in contact with an elevation 15, 103c of the cover plate 19, 103. These elevations 100c, 15, 103c are preferably connected to one another, for example, by a material bond.

Auf diese Weise wird eine Plattenpaarung 105 gebildet, die Teil eines Kühlmittelkreislaufs eines Widerstands sein kann, wobei Wärme über den Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' in die Kontaktplatte 100 und weiter über die zweite Kontaktplattenseite 100b in das Kühlmittel geleitet werden kann.In this way, a plate pair 105 is formed, which can be part of a coolant circuit of a resistor, wherein heat can be conducted via the contact plate contact section 100' into the contact plate 100 and further via the second contact plate side 100b into the coolant.

12a zeigt eine Schnittansicht eines Kühlelements. 12a shows a sectional view of a cooling element.

Es ist ein Kühlelement 101 im Schnitt gezeigt. Das Kühlelement 101 weist eine erste, nach oben weisende Kühlelementseite 101a auf, auf der Schaltmittel 102 vorgesehen werden können. Der ersten Kühlelementseite 101a gegenüber liegt eine, nach unten weisende zweite Kühlelementseite 101b. Zwischen der ersten Kühlelementseite 101a und der zweiten Kühlelementseite 101b erstreckt sich ein Wärmeleitelement 101c, das dazu ausgebildet ist, Wärme von der ersten Kühlelementseite 101a zu einem Kühlelementkontaktabschnitt 101' auf der zweiten Kühlelementseite 101b zu leiten.A cooling element 101 is shown in section. The cooling element 101 has a first, upward-facing cooling element side 101a, on which switching means 102 can be provided. Opposite the first cooling element side 101a is a downward-facing second cooling element side 101b. Extending between the first cooling element side 101a and the second cooling element side 101b is a heat-conducting element 101c, which is designed to conduct heat from the first cooling element side 101a to a cooling element contact section 101' on the second cooling element side 101b.

In der gezeigten Darstellung erstreckt sich der Kühlelementkontaktabschnitt 101' über die gesamte zweite Kühlelementseite 101b. Dies ist aber nicht zwingend nötig.In the illustration shown, the cooling element contact section 101' extends over the entire second cooling element side 101b. However, this is not absolutely necessary.

Erkennbar ist außerdem, dass das Wärmeleitelement 101c einstückig mit dem restlichen Kühlelement 101 ausgebildet ist und dass es genauso breit oder breiter als die Anordnung von Schaltmitteln 102 ist. Dadurch wird der thermische Widerstand zwischen der ersten Kühlelementseite 101a und dem Kühlelementkontaktabschnitt 101' reduziert, um eine möglichst gute Wärmeleitung zu erreichen.It can also be seen that the heat-conducting element 101c is formed integrally with the remaining cooling element 101 and that it is as wide as or wider than the arrangement of switching means 102. This reduces the thermal resistance between the first cooling element side 101a and the cooling element contact section 101' in order to achieve the best possible heat conduction.

Ferner ist ein Befestigungsabschnitt gezeigt, der als Kragen 101d des Kühlelements einstückig mit diesem ausgebildet ist. Mit diesem Kragen kann das Kühlelement 101 bspw. an einer Abdeckplatte eines Widerstands befestigt werden.Furthermore, a fastening section is shown, which is formed as a collar 101d of the cooling element in one piece with the latter. With this collar, the Cooling element 101 can be attached, for example, to a cover plate of a resistor.

12b zeigt eine Draufsicht eines Kühlelements. 12b shows a top view of a cooling element.

Es kann sich dabei um das Kühlelement 101 aus 12a handeln. Es kann aber auch ein davon unterschiedliches Kühlelement dargestellt sein.This can be the cooling element 101 made of 12a However, a different cooling element may also be shown.

Gezeigt ist die erste Kühlelementseite 101a des Kühlelements 101, wobei auf der ersten Kühlelementseite 101a Schaltmittel 102 angeordnet sind. Die gezeigte Anordnung zeigt dabei regelmäßig bzw. in Hoch- und Querrichtung äquidistant angeordnete Schaltmittel 102 in einer 3x3-Matrix. Dies erlaubt einen möglichst homogenen Wärmeeintrag in die erste Kühlelementseite 101a.Shown is the first cooling element side 101a of the cooling element 101, with switching elements 102 arranged on the first cooling element side 101a. The arrangement shown shows switching elements 102 arranged regularly, or equidistantly in the vertical and transverse directions, in a 3x3 matrix. This allows for the most homogeneous heat input possible into the first cooling element side 101a.

Die Schaltmittel 102 die nicht zwingend als Teil des Kühlelements 101 zu sehen sind, können untereinander elektrisch isoliert sein, wofür ein entsprechendes Material in die Zwischenräume eingebracht ist. Dabei kann dieses Material über eine gute thermische Leitfähigkeit verfügen, um eine möglichst homogene Wärmeverteilung in der Fläche zu erreichen.The switching elements 102, which are not necessarily considered part of the cooling element 101, can be electrically insulated from one another, for which purpose a suitable material is inserted into the gaps. This material can have good thermal conductivity in order to achieve the most homogeneous heat distribution possible across the surface.

13a zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines elektrischen Widerstands. 13a shows a perspective sectional view of an electrical resistor.

Der gezeigte Widerstand weist einen Stapel von durch Platten 19 gebildete Plattenpaare auf, wie sie bspw. in 4 gezeigt sind. Diese Plattenpaare bilden einzelne Teilwiderstände, die durch die Schaltmittel 102 angesteuert werden können.The resistor shown has a stack of plate pairs formed by plates 19, as used, for example, in 4 are shown. These plate pairs form individual partial resistors that can be controlled by the switching means 102.

Die Plattenpaare sind zu einem Stapel angeordnet, wobei zuoberst eine Plattenpaarung als Kühlkreislaufelement 105, wie bspw. in 11 gezeigt, angeordnet ist. Diese Plattenpaarung ist dabei so orientiert, dass der Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' der ersten Kontaktplattenseite noch oben, d.h. weg von dem Stapel von Plattenpaaren zeigt.The plate pairs are arranged in a stack, with a plate pair at the top serving as a cooling circuit element 105, such as in 11 shown. This plate pairing is oriented such that the contact plate contact section 100' of the first contact plate side still points upwards, ie away from the stack of plate pairs.

Oberhalb des Kühlkreislaufelements 105 ist ein Kühlelement 101 angeordnet, wie es bspw. in 8 gezeigt ist. Zudem ist eine Abschlussplatte 6 oberhalb des Kühlkreislaufelements 105 vorgesehen. Die Abschlussplatte 6 weist eine Öffnung auf, durch die sich das Kühlelement 101 mit seinem Wärmeleitelement 101c erstreckt. Der Kühlelementkontaktabschnitt 101' steht dabei mit dem Kontaktplattenkontaktabschnitt 100' in Kontakt, so dass Wärme von den Schaltmitteln 102 durch das Kühlelement 101 auf die Kontaktplatte 100 übertragen werden kann.Above the cooling circuit element 105, a cooling element 101 is arranged, as is shown, for example, in 8 is shown. In addition, a cover plate 6 is provided above the cooling circuit element 105. The cover plate 6 has an opening through which the cooling element 101 extends with its heat-conducting element 101c. The cooling element contact section 101' is in contact with the contact plate contact section 100', so that heat can be transferred from the switching means 102 through the cooling element 101 to the contact plate 100.

Gezeigt ist außerdem, dass das Kühlelement 101 mittels dem Befestigungsabschnitt, der hier als Kragen 101d ausgebildet ist, an der Abschlussplatte 6 befestigt ist. Dadurch trägt auch die Abschlussplatt 6 die Hauptlast des Kühlelements 101 und es wird vermieden, dass eine zu große Abstützung des Kühlelements 101 auf der Kontaktplatt 100 bzw. auf dem Kühlkreislaufelement 105 vorliegt.It is also shown that the cooling element 101 is attached to the end plate 6 by means of the fastening section, which is designed here as a collar 101d. As a result, the end plate 6 also bears the main load of the cooling element 101, preventing excessive support of the cooling element 101 on the contact plate 100 or on the cooling circuit element 105.

13b zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrischen Widerstands. 13b shows a perspective view of an electrical resistor.

Der gezeigte Widerstand kann der Widerstand aus 13a sein. Es kann aber auch ein anderer Widerstand dargestellt sein.The resistance shown may be the resistance of 13a However, a different resistance may also be shown.

Das Kühlelement 101 ist hier dargestellt, wie es mit dem Kragen 101d auf der Abschlussplatte 6 des Widerstands befestigt ist, beispielsweise mittels Verschraubung. Auf der ersten Kühlelementseite 101a sind neuen Schaltmittel 102 in einer gleichmäßigen Anordnung nach einer 3x3-Matrix angeordnet. Im vorderen Bereich ist ein Einlass 5 sowie ein Auslass 5' für Kühlmittel gezeigt, wobei das Kühlmittel zwischen Einlass 5 und Auslass 5' die Plattenpaare sowie das Kühlkreislaufelement durchströmt.The cooling element 101 is shown here as it is attached to the end plate 6 of the resistor by means of the collar 101d, for example, by means of a screw connection. On the first cooling element side 101a, new switching elements 102 are arranged in a uniform arrangement according to a 3x3 matrix. An inlet 5 and an outlet 5' for coolant are shown in the front area, with the coolant flowing through the plate pairs and the cooling circuit element between the inlet 5 and the outlet 5'.

In der hier gezeigten Darstellung ist außerdem zu erkennen, dass die Dichtungen C, die die zwischen den einzelnen Plattenpaaren und der Plattenpaarung angebracht sind, unterschiedlich ausgestaltet sind. Während die äußeren Dichtungen C keine elektrischen Anschlüssen aufweisen (die Dichtung ganz unten und ganz oben), weisen die dazwischen liegenden Dichtungen C Anschlüsse auf. Dies bedeutet, dass auf der ersten Kontaktplattenseite der Plattenpaarung bzw. auf der ersten Seite der Platte die zuunterst im Stapel ist, kein elektrischer Leiter aufgebracht ist.In the illustration shown here, it can also be seen that the seals C, which are mounted between the individual plate pairs and the plate pair, are designed differently. While the outer seals C have no electrical connections (the seal at the very bottom and the very top), the seals C in between do have connections. This means that no electrical conductor is applied to the first contact plate side of the plate pair, or to the first side of the plate that is at the bottom of the stack.

Dies kann jedoch in einer alternativen Ausführungsform umgesetzt sein.However, this can be implemented in an alternative embodiment.

Anzumerken ist zudem, dass der hier gezeigte Stapel von Plattenpaaren und der Plattenpaarung sowie der dazwischen angeordneten Dichtungen C mittels Befestigungsmitteln, wie der gezeigten Schrauben, verpresst werden kann, so dass sich dazwischen abgedichtete Räume für das Kühlmittel und abgedichtete, kühlmittelfreie Räume ergeben. Die Befestigungsmittel können, wie dargestellt mit der oder den Abschlussplatten 6 in Eingriff stehen, wobei diese dann ebenfalls im Kraftfluss der Verpressung angeordnet sind.It should also be noted that the stack of plate pairs shown here, the plate pairing, and the seals C arranged therebetween can be pressed together using fastening elements, such as the screws shown, to create sealed spaces for the coolant and sealed, coolant-free spaces between them. The fastening elements can, as shown, engage with the end plate(s) 6, which are then also arranged in the force flow of the pressing.

BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE SYMBOLS

AA
Widerstandsgerätresistance device
BB
Plattenpaar / kühlbares WiderstandselementPair of plates / coolable resistance element
CC
Dichtelement (mit Kontakten)Sealing element (with contacts)
C1C1
äußerer Abschnittouter section
C2C2
innerer Abschnittinner section
C3C3
hervorstehender Abschnittprotruding section
FF
AnpresskraftContact pressure
11
Anschlusskabel (mit EMV-Schirm)Connection cable (with EMC shield)
22
Dämpfermute
33
BerührungsschutzContact protection
44
AnschlusskastenJunction box
55
Einlassinlet
5'5'
AuslassOutlet
66
AbschlussplatteEnd plate
77
Fixierelement / SchraubeFixing element / screw
88
Hydraulikanschluss (Quick-Connect)Hydraulic connection (Quick Connect)
9a9a
erster Sammelbereichfirst collection area
9a', 9a'', 9a'''9a', 9a'', 9a'''
AbschnittSection
9b9b
zweiter Sammelbereichsecond collection area
9b', 9b''9b', 9b''
AbschnittSection
1010
geschlossene Platteclosed plate
1111
elektrischer Anschlusselectrical connection
1212
Federkontaktspring contact
1313
elektrische Kontaktflächeelectrical contact surface
1414
SchweißkontaktstelleWelding contact point
1515
erste Erhebungfirst survey
1616
zweite Erhebungsecond survey
1717
elektrischer Leiterelectrical conductor
1818
elektrisch isolierende Schichtelectrically insulating layer
1919
EinzelplatteSingle plate
19e19e
erste Seite der Einzelplattefirst side of the single plate
19z19z
zweite Seite der Einzelplattesecond side of the single plate
2020
flüssigkeitsdurchströmbarer Bereich / Innenbereichliquid-permeable area / interior area
2121
StrömungsrichtungFlow direction
2222
DichtbereichSealing area
2323
Nut (zur Indexierung der Dichtung)Groove (for indexing the seal)
2424
Sickebead
25a25a
erste Öffnungfirst opening
25b25b
zweite Öffnungsecond opening
2626
AufnahmeabschnittRecording section
2727
VerbindungsbereichConnection area
100100
KontaktelementContact element
100'100'
KontaktelementkontaktabschnittContact element contact section
100a100a
erste Kontaktelementseitefirst contact element side
100b100b
zweite Kontaktelementseitesecond contact element side
100c100c
ErhebungenSurveys
101101
KühlelementCooling element
101'101'
KühlelementkontaktabschnittCooling element contact section
101a101a
erste Kühlelementseitefirst cooling element side
101b101b
zweite Kühlelementseitesecond cooling element side
101c101c
WärmeleitelementHeat-conducting element
101d101d
Kragencollar
102102
SchaltmittelSwitching devices
103103
DeckelementCover element
103a103a
erste Deckelementseitefirst deck element side
103b103b
zweite Deckelementseitesecond deck element side
103c103c
ErhebungenSurveys
104104
Hohlraumcavity
105105
KühlkreislaufelementCooling circuit element

Claims (21)

Kontaktelement (100), insbesondere Kontaktplatte, aufweisend: - eine erste Kontaktelementseite (100a) mit einem Kontaktelementkontaktabschnitt (100'), der dazu ausgebildet ist, direkt oder über ein Zwischenelement zur Einleitung von Wärme mittels Wärmeleitung in das Kontaktelement (100) mit einem Kühlelementkontaktabschnitt (101') oder mit einem oder mehreren Wärme erzeugenden Schaltmittel(n) (102) eines elektrischen Widerstands in Kontakt zu treten; - eine zweite Kontaktelementseite (100b) zur Abgabe der Wärme an ein Kühlmittel.Contact element (100), in particular contact plate, comprising: - a first contact element side (100a) with a contact element contact section (100') which is designed to be in contact, directly or via an intermediate element for introducing heat by means of heat conduction into the contact element (100), with a cooling element contact section (101') or with one or more heat-generating switching means (102) of an electrical resistance - a second contact element side (100b) for transferring the heat to a coolant. Kontaktelement (100) nach Anspruch 1, wobei der Kontaktelementkontaktabschnitt (100') mit der ersten Kontaktelementseite (100a) identisch ist oder mindestens 25 %, vorzugsweise mindestens 50 %, der Fläche der ersten Kontaktelementseite (100a) bildet.Contact element (100) according to Claim 1 , wherein the contact element contact section (100') is identical to the first contact element side (100a) or forms at least 25%, preferably at least 50%, of the area of the first contact element side (100a). Kontaktelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Bereich der ersten Kontaktelementseite (100a), der außerhalb des Kontaktelementkontaktabschnitts (100') liegt, mit einer elektrisch isolierenden Schicht beschichtet ist, wobei auf der elektrisch isolierenden Schicht ein elektrischer Leiter aufgebracht ist oder in diese eingebettet ist.Contact element (100) according to one of the preceding claims, wherein a region of the first contact element side (100a) which lies outside the contact element contact section (100') is coated with an electrically insulating layer, wherein an electrical conductor is applied to the electrically insulating layer or is embedded in it. Kontaktelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Kontaktelementseite (100b) Erhebungen (100c) aufweist.Contact element (100) according to one of the preceding claims, wherein the second contact element side (100b) has elevations (100c). Kontaktelement (100) nach Anspruch 4, wobei die Erhebungen (100c) punktförmig, zylindrisch oder halbkugelförmig ausgebildet sind.Contact element (100) according to Claim 4 , wherein the elevations (100c) are point-shaped, cylindrical or hemispherical. Kontaktelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die mindestens eine, vorzugsweise zwei, Öffnungen aufweist, wobei vorzugsweise um die Öffnung(en) Erhebungen auf der zweiten Kontaktelementseite (100b) vorgesehen sind.Contact element (100) according to one of the preceding claims, which has at least one, preferably two, openings, wherein elevations are preferably provided around the opening(s) on the second contact element side (100b). Kontaktelement (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kontaktelementkontaktabschnitt (100') verglichen mit einem Bereich der ersten Kontaktelementseite (100a), der außerhalb des Kontaktelementkontaktabschnitt (100') liegt, eine erhöhte thermische Leitfähigkeit aufweist.Contact element (100) according to one of the preceding claims, wherein the contact element contact section (100') has an increased thermal conductivity compared to a region of the first contact element side (100a) which lies outside the contact element contact section (100'). Kühlelement (101), aufweisend: - eine erste Kühlelementseite (101a), die dazu ausgebildet ist, mehrere Wärme erzeugende Schaltmittel (102) aufzunehmen; - eine zweite Kühlelementseite (101b) mit einem Kühlelementkontaktabschnitt (101'), der dazu ausgebildet ist, mit einem Kontaktelementkontaktabschnitt (100') eines Kontaktelements (100) zur Einleitung von Wärme in das Kontaktelement (100) mittels Wärmeleitung direkt oder über ein Zwischenelement in Kontakt zu treten, wobei zwischen der ersten Kühlelementseite (101a) und der zweiten Kühlelementseite (101b) ein Wärmeleitelement (101c) vorgesehen ist, das dazu ausgebildet ist, die Wärme von der ersten Kühlelementseite (101a) zu der zweiten Kühlelementseite (101b) zu übertragen.Cooling element (101), comprising: - a first cooling element side (101a) designed to accommodate a plurality of heat-generating switching means (102); - a second cooling element side (101b) with a cooling element contact section (101') designed to come into contact with a contact element contact section (100') of a contact element (100) for introducing heat into the contact element (100) by means of heat conduction, directly or via an intermediate element, wherein a heat-conducting element (101c) is provided between the first cooling element side (101a) and the second cooling element side (101b), which heat-conducting element is designed to transfer the heat from the first cooling element side (101a) to the second cooling element side (101b). Kühlelement (101) nach Anspruch 8, wobei der Kühlelementkontaktabschnitt (101') so ausgebildet ist, dass eine Projektion des Kühlelementkontaktabschnitts (101') in eine Ebene der ersten Kühlelementseite (101a) die erste Kühlelementseite (101a) vollständig umschließt oder dass ein Abschnitt auf der ersten Kühlelementseite (101a), der zur Aufnahme der Schaltmittel (102) ausgebildet ist, vollständig von der Projektion des Kühlelementkontaktabschnitts (101') in die Ebene der ersten Kühlelementseite (101a) umschlossen ist.Cooling element (101) according to Claim 8 , wherein the cooling element contact section (101') is designed such that a projection of the cooling element contact section (101') into a plane of the first cooling element side (101a) completely encloses the first cooling element side (101a) or that a section on the first cooling element side (101a) which is designed to receive the switching means (102) is completely enclosed by the projection of the cooling element contact section (101') into the plane of the first cooling element side (101a). Kühlkreislaufelement (105), aufweisend: - ein Kontaktelement (100), nach einem der Ansprüche 1 bis 7, und - ein Deckelement (103) mit einer ersten Deckelementseite (103a) und einer zweiten Deckelementseite (103b), wobei das Kontaktelement (100) und das Deckelement (103) so angeordnet sind, dass sich die zweite Kontaktelementseite (100b) und die zweite Deckelementseite (103b) gegenüber liegen, wobei die zweite Kontaktelementseite (100b) und die zweite Deckelementseite (103b) so ausgebildet sind, dass dazwischen ein Hohlraum (104) ausgebildet ist.Cooling circuit element (105), comprising: - a contact element (100), according to one of the Claims 1 until 7 , and - a cover element (103) having a first cover element side (103a) and a second cover element side (103b), wherein the contact element (100) and the cover element (103) are arranged such that the second contact element side (100b) and the second cover element side (103b) are opposite one another, wherein the second contact element side (100b) and the second cover element side (103b) are formed such that a cavity (104) is formed therebetween. Kühlkreislaufelement (105) nach Anspruch 10, wobei die zweite Kontaktelementseite (100b) mit der zweiten Deckelementseite (103b), vorzugsweise durch eine Schweißnaht, dicht miteinander verbunden ist.Cooling circuit element (105) according to Claim 10 , wherein the second contact element side (100b) is tightly connected to the second cover element side (103b), preferably by a weld seam. Kühlkreislaufelement (105) nach Anspruch 10, wobei das Kontaktelement (100) und das Deckelement (103) einstückig ausgebildet sind.Cooling circuit element (105) according to Claim 10 , wherein the contact element (100) and the cover element (103) are formed in one piece. Kühlkreislaufelement (105) nach Anspruch 10, als Plattenpaarung (105) ausgebildet, wobei das Kontaktelement (100) als Kontaktplatte und das Deckelement als Deckplatte (19, 103) ausgebildet sind und vorzugsweise der Rand der zweiten Kontaktelementseite (100b) mit dem Rand der zweiten Deckelementseite (19z, 103b), vorzugsweise durch eine Schweißnaht, dicht miteinander verbunden ist.Cooling circuit element (105) according to Claim 10 , designed as a plate pair (105), wherein the contact element (100) is designed as a contact plate and the cover element is designed as a cover plate (19, 103) and preferably the edge of the second contact element side (100b) is tightly connected to the edge of the second cover element side (19z, 103b), preferably by a weld seam. Kühlkreislaufelement (105) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die erste Deckelementseite (19e, 103a) mit einer elektrisch isolierenden Schicht (2) beschichtet ist, wobei auf der elektrisch isolierenden Schicht (18) ein elektrischer Leiter (17) aufgebracht ist oder in diese eingebettet ist.Cooling circuit element (105) according to one of the Claims 10 until 13 , wherein the first cover element side (19e, 103a) is coated with an electrically insulating layer (2), wherein an electrical conductor (17) is applied to the electrically insulating layer (18) or is embedded therein. Kühlkreislaufelement (105) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei auf der zweiten Deckelementseite (19z, 103b) Erhebungen (15, 16, 103c) vorgesehen sind.Cooling circuit element (105) according to one of the Claims 10 until 14 , wherein elevations (15, 16, 103c) are provided on the second cover element side (19z, 103b). Kühlkreislaufelement (105) nach Anspruch 15 mit einem, insbesondere als Kontaktplatte ausgebildeten, Kontaktelement (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Erhebungen (100c) des Kontaktelements (100) und die Erhebungen (15, 16, 103c) des Deckelements (103) jeweils miteinander verbunden sind, vorzugsweiße durch einen Schweißpunkt oder durch eine Schweißnaht.Cooling circuit element (105) according to Claim 15 with a, especially as a contact plate made of formed, contact element (100) according to Claim 4 or 5 , wherein the elevations (100c) of the contact element (100) and the elevations (15, 16, 103c) of the cover element (103) are each connected to one another, preferably by a weld spot or by a weld seam. Kühlbarer Widerstand, aufweisend: - ein Kühlkreislaufelement (105) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, - mehrere Schaltmittel (102), die so angeordnet sind, dass von den Schaltmitteln (102) erzeugte Wärme mittels Wärmeleitung in den Kontaktelementkontaktabschnitt (100') eingeleitet wird, - einen Kühlkreislauf, und - eine Vielzahl von parallel geschalteten Teilwiderständen, wobei der Kühlkreislauf zur Kühlung der Vielzahl von Teilwiderständen ausgebildet ist, wobei die Schaltmittel (102) dazu ausgebildet sind, die einzelnen Teilwiderstände anzusteuern und der Hohlraum des Kühlkreislaufelements (105) mit dem Kühlkreislauf verbunden ist und von Kühlmittel durchströmt werden kann.Coolable resistor, comprising: - a cooling circuit element (105) according to one of the Claims 10 until 16 , - a plurality of switching means (102) which are arranged such that heat generated by the switching means (102) is introduced into the contact element contact section (100') by means of thermal conduction, - a cooling circuit, and - a plurality of partial resistors connected in parallel, wherein the cooling circuit is designed to cool the plurality of partial resistors, wherein the switching means (102) are designed to control the individual partial resistors and the cavity of the cooling circuit element (105) is connected to the cooling circuit and can be flowed through by coolant. Widerstand nach Anspruch 17 mit einem Kühlelement nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei eins oder mehrere der Schaltmittel (102) auf der ersten Kühlelementseite (101a) angeordnet sind, das Kühlkreislaufelement (105) und das Kühlelement (101) so zueinander orientiert sind, dass der Kontaktelementkontaktabschnitt (100') und der Kühlelementkontaktabschnitt (101') direkt oder über ein Zwischenelement miteinander in Kontakt stehen.Resistance after Claim 17 with a cooling element according to one of the Claims 8 or 9 , wherein one or more of the switching means (102) are arranged on the first cooling element side (101a), the cooling circuit element (105) and the cooling element (101) are oriented relative to one another such that the contact element contact section (100') and the cooling element contact section (101') are in contact with one another directly or via an intermediate element. Widerstand nach Anspruch 18, wobei zwischen dem Kontaktelementkontaktabschnitt (100') und dem Kühlelementkontaktabschnitt (101') als Zwischenelement ein Wärmeleitmaterial, wie eine Wärmeleitpaste, eingebracht ist.Resistance after Claim 18 , wherein a thermally conductive material, such as a thermally conductive paste, is introduced as an intermediate element between the contact element contact section (100') and the cooling element contact section (101'). Widerstand nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei die Schaltmittel (102) durch eine Isolationsschicht, insbesondere eine elektrische Isolationsschicht, insbesondere Kapton, verbunden sind und/oder wobei die Schaltmittel (102) gleichmäßig verteilt angeordnet sind und insbesondere in einer Matrix-Anordnung angeordnet sind.Resistance after one of the Claims 18 or 19 , wherein the switching means (102) are connected by an insulation layer, in particular an electrical insulation layer, in particular Kapton, and/or wherein the switching means (102) are arranged uniformly distributed and in particular are arranged in a matrix arrangement. Widerstand nach einem der Ansprüche 17 bis 20, mit einem Kühlkreislaufelement (105) nach Anspruch 13, wobei die Teilwiderstände als Platten, insbesondere als Plattenpaar, ausgebildet sind, wobei die Teilwiderstände und das Kühlkreislaufelement (105) zu einem Stapel angeordnet sind, und die erste Kontaktelementseite (100a) so orientiert ist, dass sie eine Deckfläche des Stapels bildet.Resistance after one of the Claims 17 until 20 , with a cooling circuit element (105) according to Claim 13 , wherein the partial resistors are designed as plates, in particular as a pair of plates, wherein the partial resistors and the cooling circuit element (105) are arranged to form a stack, and the first contact element side (100a) is oriented such that it forms a cover surface of the stack.
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