CN107567260A - 一体式电机及其控制器降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种一体式电机及其控制器降温装置，所述控制器降温装置包括散热器，散热器包括基座和散热鳍片，散热鳍片之间形成空气通道，所述控制器降温装置还包括设置于散热器的一侧以强制空气在空气通道内流通的风扇以及设置于控制器与电机两者之间的若干个预定高度的支点，控制器和电机两者之间形成隔热空隙。本发明实施例通过在散热器一侧设置风扇以促使外界空气快速流经散热鳍片表面，加速散热，并在控制器与电机之间设置支点，使得在控制器与电机之间形成隔热空隙，电机运行时产生的热量只有很小一部分通过若干个截面狭小的支点传入控制器，隔热空隙的形成也有利于空气在隔热空隙中流动而带走热量，可有效避免控制器内部温度过高。

Description

一体式电机及其控制器降温装置

技术领域

本发明实施例涉及电动车的电机技术领域，尤其涉及一种一体式电机及其控制器降温装置。

背景技术

装设于电动车上的电机通常与对应的控制器组装一体而形成一体式电机，以减小占用的空间。一体式电机中，控制器紧贴安装在电机一侧，电机工作时产生的大量热量很容易传递至控制器，控制器本身工作时也会产生一些热量，由此都很容易使控制器内部环境温度升高，控制器内的电路板及电路元件长期工作在高温环境下会严重缩短使用寿命。为此，现有的一体式电机会装设一些散热结构以期降低控制器温度。

现有的一种一体式电机，其在控制器的一端设置有高导热材料制成的散热器，所述散热器包括基座，基座一侧面朝向发热源甚至直接贴设于发热源表面以快速吸收热量而另一侧面则设置有多个散热鳍片以增大散热面积，从而加速散热。在电动车行驶过程中，通过合理的引导结构设计，可以使外界空气快速流经散热鳍片表面，可加速散热，然而，电动车行驶速度较慢或者因为其他一些原因导致空气自然流通较慢时，散热效率会大打折扣，长此以往，严重影响控制器的使用寿命。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种一体式电机的控制器降温装置，能有效地避免控制器内部温度过高。

本发明实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种一体式电机，能有效地避免控制器内部温度过高。

为解决上述技术问题，本发明实施例首先提供如下技术方案：一种一体式电机的控制器降温装置，包括高导热材料制成的散热器，所述散热器包括一侧面贴设于控制器内的发热源表面的基座和自基座延伸凸出的散热鳍片，散热鳍片之间形成空气通道，所述控制器降温装置还包括设置于所述散热器的一侧以强制空气在所述空气通道内流通的风扇以及设置于控制器与电机两者相互抵接的抵接端之间的若干个预定高度的支点，所述控制器和电机两者的抵接端通过所述支点相互抵接并在控制器和电机之间形成隔热空隙。

进一步地，所述控制器降温装置还包括温控开关，所述温控开关包括设置于控制器内部以检测控制器内部温度的温度传感器以及分别与所述温度传感器和风扇相连接而根据温度传感器的检测信号控制所述风扇工作状态的开关单元。

进一步地，所述散热器的基座的各周缘还弯折延伸形成侧壁，由所述侧壁和基座合围形成朝向电机一端开口的容纳腔，所述发热源容纳于所述容纳腔内并贴设于位于所述容纳腔底部的基座表面。

进一步地，所述容纳腔的开口处组装有遮盖住所述开口的底板，所述支点设置在底板靠周缘处，所述若干个支点中的至少一部分支点的端面设置有与第一锁固孔，所述电机的抵接端上设有与第一锁固孔一一对正的第二锁固孔，由螺栓对应螺合于所述第一锁固孔和第二锁固孔内而固定连接所述电机和所述控制器。

进一步地，所述底板的周缘向外侧凸出设置若干个凸出部，所述支点设置于凸出部朝向电机的一侧表面。

进一步地，所述控制器降温装置还包括罩盖于所述散热鳍片及风扇外部的外罩。

另一方面，本发明实施例还进一步提供如下技术方案：一种一体式电机，包括电机以及组装于电机一端的控制器，所述控制器包括有发热源，所述一体式电机还包括上述任一项所述的控制器降温装置。

进一步地，所述发热源包括IGBT模块，所述IGBT模块包括PCB板，所述PCB板靠侧边缘处设有电机引脚，所述电机引脚具有第一装配面，所述第一装配面内开设有轴向垂直于第一装配面的第一装配孔，所述IGBT模块还包括导电材料制成用于连接所述电机引脚和电机引线的转接件，所述转接件的两端分别设有用于与电机引脚的第一装配面相贴合的第二装配面以及用于与电机引线的接线环相贴合的第三装配面，所述第二装配面与所述第三装配面具有预定夹角，所述第二装配面内开设有与所述第一装配孔相配合的第二装配孔，由第一螺栓对应螺合所述第二装配孔和第一装配孔而紧固连接转接件和电机引脚，所述第三装配面内开设有用于与电机引线的接线环对应组装连接的第三装配孔。

进一步地，所述转接件包括分别位于所述转接件两端的引脚连接部和引线连接部以及连接于所述引脚连接部和引线连接部之间的转折部，所述第二装配面设置于引脚连接部上，所述第三装配面设于引线连接部上。

进一步地，所述IGBT模块还包括固定座，所述引线连接部贴设于固定座表面且第三装配面朝外，固定座上开设有正对所述第三装配孔的螺孔，由第二螺栓对应穿过电机引线上的接线环、第三装配孔并螺合于所述螺孔内而固定连接电机引线和转接件。

采用上述技术方案后，本发明实施例至少具有如下有益效果：本发明实施例通过在散热器的一侧设置风扇来促使外界空气快速流经散热鳍片表面，加速散热，从而降低控制器内部的温度，并在控制器与电机两者相互抵接的抵接端之间设置若干个预定高度的支点，控制器和电机通过所述支点抵接，进而使得在控制器与电机之间形成隔热空隙，电机运行时产生的热量只有很小一部分通过若干个截面狭小的支点传入控制器，而且隔热空隙的形成也有利于空气在隔热空隙中流动而带走热量，从而可以有效避免控制器内部温度过高，提高一体式电机的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一体式电机一个实施例的爆炸立体结构示意图。

图2是本发明一体式电机一个实施例的剖面结构示意图。

图3本发明一体式电机另一个实施例的IGBT模块的剖面结构示意图。

图4本发明一体式电机一个实施例的转接件的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本申请，并不作为对本申请的限定，而且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1、图2所示，本发明实施例提供一种一体式电机的控制器降温装置，包括高导热材料制成的散热器，所述高导热材料可采用如铜、铝等金属或其合金，所述散热器包括一侧面贴设于控制器内的发热源表面的基座1和自基座1延伸凸出的散热鳍片2，所述散热鳍片2可以是自基座1远离发热源的一侧面一体延伸成型而成，也可以是焊接于基座1的相应侧面，例如：对于铝制散热器可采用铝挤成型工艺成型所述散热鳍片2，而对于铜制散热器可采用焊接工艺将散热鳍片2连接于基座1的表面。散热鳍片2之间形成空气通道21，所述控制器降温装置还包括设置于所述散热器的一侧以强制空气在所述空气通道21内流通的风扇3以及设置于控制器100与电机200两者相互抵接的抵接端之间的若干个预定高度的支点4，所述控制器100和电机200两者的抵接端通过所述支点4相互抵接并在控制器100和电机200之间形成隔热空隙41。

通过在散热器的一侧设置风扇3以促使外界空气快速流经散热鳍片2表面，加速散热，从而降低控制器100内部的温度，并在控制器100与电机200两者相互抵接的抵接端之间设置若干个预定高度的支点4，控制器100和电机200通过所述支点4抵接，进而使得在控制器100与电机200之间形成隔热空隙41，电机200运行时产生的热量只有很小一部分通过若干个截面狭小的支点4传入控制器100，而且隔热空隙41的形成也有利于空气在隔热空隙41中流动而带走热量，从而可以有效避免控制器100内部温度过高。

在本发明的一个可选实施例中，所述控制器降温装置还包括温控开关（图中未示出），所述温控开关包括设置于控制器内部以检测控制器内部温度的温度传感器以及分别与所述温度传感器和风扇相连接而根据温度传感器的检测信号控制所述风扇工作状态的开关单元。通过设置温控开关控制风扇的工作状态，利于节能环保。

在本发明的一个可选实施例中，所述散热器的基座1的各周缘还弯折延伸形成侧壁11，由所述侧壁11和基座1合围形成朝向电机一端开口的容纳腔12，所述发热源容纳于所述容纳腔12内并贴设于位于所述容纳腔12底部的基座1表面。容纳腔12用于保护控制器100内部的其它部件，并防止灰尘和水分进入控制器100内部。

在本发明的一个可选实施例中，所述容纳腔12的开口处组装有遮盖住所述开口的底板5，所述支点4设置在底板5靠周缘处，所述若干个支点4中的至少一部分支点4的端面设置有与第一锁固孔42，所述电机200的抵接端上设有与第一锁固孔42一一对正的第二锁固孔201，由螺栓202对应螺合于所述第一锁固孔10和第二锁固孔11内而固定连接所述电机200和所述控制器100。底板5与容纳腔12连接固定形成一个密封的空间，用于保护控制器100内部的其它部件，并防止灰尘和水分进入控制器100内部。

在本发明的一个可选实施例中，所述底板5的周缘向外侧凸出设置若干个凸出部51，所述支点4设置于凸出部51朝向电机200的一侧表面。设置凸出部51，使第一锁固孔42和第二锁固孔201外露在电机200和控制器100的外侧，便于旋转螺栓202，简化控制器100安装在电机200上的装配过程。

在本发明的一个可选实施例中，所述控制器降温装置还包括罩盖于所述散热鳍片2及风扇3外部的外罩6。外罩6可遮盖住高速运转的风扇3以及温度较高的散热器，一方面可以避免风扇3和散热器被误触而引发意外人身伤害，另一方面，还可以避免异物进入而影响风扇3和散热器的正常工作。

如图1及图2所示，本发明另一个实施例提供一种一体式电机，包括电机200以及组装于电机200一端的控制器100，所述控制器100包括有发热源，所述一体式电机还包括以上所述的控制器降温装置。

通过采用上述控制器降温装置，从而可以有效避免控制器内部温度过高，提高一体式电机的使用寿命。

在本发明的一个可选实施例中，所述发热源包括IGBT模块7，如图3、图4所示，所述IGBT模块7包括PCB板71，所述PCB板71靠侧边缘处设有电机引脚72，所述电机引脚72具有第一装配面721，所述第一装配面721内开设有轴向垂直于第一装配面721的第一装配孔722，所述IGBT模块7还包括导电材料制成用于连接所述电机引脚72和电机引线73的转接件74，所述转接件74的两端分别设有用于与电机引脚72的第一装配面721相贴合的第二装配面741以及用于与电机引线73的接线环731相贴合的第三装配面742，所述第二装配面741与所述第三装配面742具有预定夹角，所述第二装配面741内开设有与所述第一装配孔722相配合的第二装配孔743，由第一螺栓75对应螺合所述第二装配孔743和第一装配孔722而紧固连接转接件74和电机引脚72，所述第三装配面742内开设有用于与电机引线73的接线环731对应组装连接的第三装配孔744。通过设置转接件74，而转接件74的两端分别设有用于与电机引脚72和电机引线73相对接贴合且相互间具有预定夹角的第二装配面741与第三装配面742，在电机引线73的接线环731与IGBT模块7上的电机引脚72方向不一致时，也能借助于转接件74实现快捷连接，使得电机200和控制器100的组装和维护操作都得以简化。

在本发明的一个可选实施例中，所述转接件74包括分别位于所述转接件74两端的引脚连接部745和引线连接部746以及连接于所述引脚连接部745和引线连接部746之间的转折部747，所述第二装配面741设置于引脚连接部745上，所述第三装配面742设于引线连接部746上。通过将转接件74设置成包括引脚连接部745和引线连接部746以及转折部747，便于设置和调节第二装配面741与第三装配面742之间的预定夹角。

在本发明的一个可选实施例中，所述IGBT模块7还包括固定座76，所述引线连接部746贴设于固定座76表面且第三装配面742朝外，固定座76上开设有正对所述第三装配孔744的螺孔761，由第二螺栓77对应穿过电机引线73上的接线环731、第三装配孔744并螺合于所述螺孔761内而固定连接电机引线73和转接件74。通过第二螺栓77使电机引线73和转接件74固定在固定座76上，在实现电机引线73和转接件74的固定连接的同时提高电机引线73和转接件74连接处的强度及稳定性。

在本发明的一个可选实施例中，所述IGBT模块7具有三个设置于PCB板71的同一侧边处且呈直线排列的电机引脚72，每一电机引脚72对应设置一转接件74，所述固定座76上对应开设有三个螺孔761以分别固定连接三个转接件74的引线连接部746，且三个电机引脚72的间距大于固定座76上三个螺孔761的间距。在三个电机引脚72上分别固定连接三个转接件74，便于同时对三根电机引线73进行连接固定。

在本发明的一个可选实施例中，所述转接件74由金属片材经冲裁及弯折而成。转接件74由一个整体构成，简化安装转接件74的过程，且提高转接件74的刚性及稳定性，使其不易变形和破坏。

在本发明的一个可选实施例中，所述电机引脚72在所述第一装配孔722的背离第一装配面721的一侧还设置有与所述第一装配孔722同轴设置的固定螺母78，第一螺栓75的末端与所述固定螺母78相螺合。通过第一螺栓75和固定螺母78相螺合可使电机引脚72与转接件74固定连接。

在本发明的一个可选实施例中，所述预定夹角为60-90度。预定夹角使电机引线73的接线环731与转接件74上的第三装配孔744轴向一致，简化电机引线73与IGBT模块7的电机引脚72之间的连接。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种一体式电机的控制器降温装置，包括高导热材料制成的散热器，所述散热器包括一侧面贴设于控制器内的发热源表面的基座和自基座延伸凸出的散热鳍片，散热鳍片之间形成空气通道，其特征在于，所述控制器降温装置还包括设置于所述散热器的一侧以强制空气在所述空气通道内流通的风扇以及设置于控制器与电机两者相互抵接的抵接端之间的若干个预定高度的支点，所述控制器和电机两者的抵接端通过所述支点相互抵接并在控制器和电机之间形成隔热空隙。

2.如权利要求1所述的一体式电机的控制器降温装置，其特征在于，所述控制器降温装置还包括温控开关，所述温控开关包括设置于控制器内部以检测控制器内部温度的温度传感器以及分别与所述温度传感器和风扇相连接而根据温度传感器的检测信号控制所述风扇工作状态的开关单元。

3.如权利要求1或2所述的一体式电机的控制器降温装置，其特征在于，所述散热器的基座的各周缘还弯折延伸形成侧壁，由所述侧壁和基座合围形成朝向电机一端开口的容纳腔，所述发热源容纳于所述容纳腔内并贴设于位于所述容纳腔底部的基座表面。

4.如权利要求3所述的一体式电机的控制器降温装置，其特征在于，所述容纳腔的开口处组装有遮盖住所述开口的底板，所述支点设置在底板靠周缘处，所述若干个支点中的至少一部分支点的端面设置有与第一锁固孔，所述电机的抵接端上设有与第一锁固孔一一对正的第二锁固孔，由螺栓对应螺合于所述第一锁固孔和第二锁固孔内而固定连接所述电机和所述控制器。

5.如权利要求4所述的一体式电机的控制器降温装置，其特征在于，所述底板的周缘向外侧凸出设置若干个凸出部，所述支点设置于凸出部朝向电机的一侧表面。

6.如权利要求1所述的一体式电机的控制器降温装置，其特征在于，所述控制器降温装置还包括罩盖于所述散热鳍片及风扇外部的外罩。

7.一种一体式电机，包括电机以及组装于电机一端的控制器，所述控制器包括有发热源，其特征在于，所述一体式电机还包括如权利要求1-6中任一项所述的控制器降温装置。

8.如权利要求7所述的一体式电机，其特征在于，所述发热源包括IGBT模块，所述IGBT模块包括PCB板，所述PCB板靠侧边缘处设有电机引脚，所述电机引脚具有第一装配面，所述第一装配面内开设有轴向垂直于第一装配面的第一装配孔，所述IGBT模块还包括导电材料制成用于连接所述电机引脚和电机引线的转接件，所述转接件的两端分别设有用于与电机引脚的第一装配面相贴合的第二装配面以及用于与电机引线的接线环相贴合的第三装配面，所述第二装配面与所述第三装配面具有预定夹角，所述第二装配面内开设有与所述第一装配孔相配合的第二装配孔，由第一螺栓对应螺合所述第二装配孔和第一装配孔而紧固连接转接件和电机引脚，所述第三装配面内开设有用于与电机引线的接线环对应组装连接的第三装配孔。

9.如权利要求8所述的一体式电机，其特征在于，所述转接件包括分别位于所述转接件两端的引脚连接部和引线连接部以及连接于所述引脚连接部和引线连接部之间的转折部，所述第二装配面设置于引脚连接部上，所述第三装配面设于引线连接部上。

10.如权利要求9所述的一体式电机，其特征在于，所述IGBT模块还包括固定座，所述引线连接部贴设于固定座表面且第三装配面朝外，固定座上开设有正对所述第三装配孔的螺孔，由第二螺栓对应穿过电机引线上的接线环、第三装配孔并螺合于所述螺孔内而固定连接电机引线和转接件。