CN110505790A - 一种电机控制器模块化水冷结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机控制器模块化水冷结构，包括IGBT模块、密封螺钉、水接头、模块化水冷板及密封圈；所述IGBT模块固定安装于模块化水冷板表面；所述模块化水冷板内设置水道腔体，模块化水冷板一端设置若干与内部水道腔体连通的进水口，另一端设置若干与内部水道腔体连通的出水口；实际使用时，分别选择一个或多个进水口和出水口装接水接头，其余的进水口和出水口通过密封圈和密封螺钉进行密封。本发明针对不同功率电机控制器，标准化水道结构满足散热需求，避免了水道重复设计和仿真验证工作；模块化水道结构存有5个进、出水口，可根据控制器自身结构和进水出口位置，合理选择模块化水道进出口进行连接，设计上灵活多变。

Description

一种电机控制器模块化水冷结构

技术领域

本发明涉及电机控制器，特别涉及一种电机控制器模块化水冷结构。

背景技术

目前常见电机控制器模块化水冷结构形式为控制器壳体与水冷系统为一体式。个别情况将IGBT于水道单独焊接在一起，只有一个进出水口。现有技术的缺点有：

1）常用的电机控制器水道与外壳为一体式，每种控制器与水道结构是唯一的，每开发出新的一款控制器，其水道结构都会有类似调整，重新开模，造成成本变高。

2）新开发项目，产品需重新设计与验证，增加设计周期。

3）常用控制器水道若出现变形或者鼓包，整个控制器需全部更换，没有可维修性。

4）常用的控制器水道一体式结构或者水道与模块集成式结构，都只针对某一种控制器适用，可替代性低。

本发明提出模块化水道在五个面上都有进出水口，可随意挑选一个或多个进出水口，其余进出水口通过螺钉进行密封，完成整个水道连通，适用于不同结构控制器。

发明内容

本发明目的是：提供一种电机控制器模块化水冷结构，设计IGBT下方标准化水道模块，与电机控制器壳体分隔开。其目的在于：1）针对不同功率电机控制器，标准化水道结构满足散热需求，避免了水道重复设计和仿真验证工作；2）适用于不同结构、功率控制器、只需开一次模，降低产品开模成本；3）模块化水道结构避免了传统一体化水冷板结构，产品重量降低；4）水道可单独拆卸，方便维修和水道清洗；5）模块化水道结构存有5个进水口、5个出水口，且每个进水出口在不同面上，可根据控制器自身结构和进水出口位置，合理选择模块化水道进出口进行连接，其余的进水出口可通过螺钉进行密封，设计上灵活多变。

本发明的技术方案是：

一种电机控制器模块化水冷结构，包括IGBT模块、密封螺钉、水接头、模块化水冷板及密封圈；所述IGBT模块固定安装于模块化水冷板表面；所述模块化水冷板内设置水道腔体，模块化水冷板一端设置若干与内部水道腔体连通的进水口，另一端设置若干与内部水道腔体连通的出水口；实际使用时，分别选择一个或多个进水口和出水口装接水接头，其余的进水口和出水口通过密封圈和密封螺钉进行密封。

优选的，所述IGBT模块采用螺钉锁紧或者焊接安装于模块化水冷板表面。

优选的，所述模块化水冷板与电机控制器壳体连接固定。

优选的，所述模块化水冷板的水道腔体内分布有竖直的散热针柱。

优选的，所述散热针柱为交错排列。

优选的，所述散热针柱直径在3.4mm～6mm，间距20mm～30mm。

优选的，所述模块化水冷板两端的进水口和出水口数量分别为五个，五个进水口和出水口分别位于前、后、上、下和端面位置。

本发明的优点是：

1．本发明的电机控制器模块化水冷结构，针对不同的功率、不同结构控制器，可实现模块化水冷板共用，标准化程度高，便于安装；

2．节约设计及产品开发周期；

3．无需再重复进行水道设计和仿真计算；

4．可维修性好，方便更换；

5．模块化水冷板水道进出口多样化选择，方便设计安装可调。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为电机控制器模块化水冷结构新结构的示意图；

图2为模块化水冷板一端的5个进水口的分布示意图；

图3为模块化水冷板一端的5个出水口的分布示意图；

图4为模块化水冷板一种水道流通形式的内部剖视图；

图5为模块化水冷板另一种水道流通形式的内部剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的电机控制器模块化水冷结构，包括IGBT模块1、密封螺钉2、水接头3、模块化水冷板4及密封圈5；所述IGBT模块1采用螺钉锁紧或者焊接，固定安装于模块化水冷板4表面接触进行散热，再将模块化水冷板4与电机控制器壳体连接固定。

如图2、3所示，模块化水冷板4一端设置5个与内部水道腔体连通的进水口11～15，另一端设置5个与内部水道腔体连通的出水口21～25；5个进水口和5个出水口分别位于模块化水冷板4前、后、上、下和端面位置。在进行实际安装过程中，可根据安装和设计方便，任意从5个进水口和5个出水口选择一个或多个进水口和出水口装接水接头3，其余的进、出水口通过密封圈5和密封螺钉2进行密封，实现水冷板进水口、腔体、出水口水路连通。

冷却液由水接头3连接进水口11～15任意一个或多个进口，其余进水口通过密封螺钉2、密封圈5进行密封。再进入水冷板腔体进行热交换，带走IGBT模块热量，通过出水口21～25任意一个或多个出口流出，其余出水口通过密封螺钉2、密封圈5进行密封。通过这种模块化水冷板结构，实现水道流通和防泄漏功能，并对系统进行有效散热。

针对不同功率、不同结构电机控制器，都可选用模块化水冷板，选用的水冷板不需要再进行水道设计和散热分析，缩短设计开发和实验验证周期。

如图4所示为模块化水冷板内部剖视图，图中表达一种水道流通形式，液冷源通过左侧水接头3，进入进液口13，流进模块化水冷板4腔体内，从出液口23流出。进液口11、12、14、15和出液口21、22、24、25通过密封螺钉2、密封圈5堵死。

如图5所示为另一种水道流通形式的模块化水冷板内部剖视图，液冷源通过进液口15，流进水冷板4腔体内，从出液口22流出。其余进出口可通过密封螺钉2堵死。实际情况水道流通有多种变通形式，不一一列举。

图5中，所述模块化水冷板4的水道腔体内分布有竖直的散热针柱6，所述散热针柱6为交错排列。 散热针柱6直径在3.4mm～6mm，间距20mm～30mm。

本发明模块化水冷板结构，可以改变进出口位置或者减少进出口数量，也同样能实现相同或者相似效果。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电机控制器模块化水冷结构，其特征在于，包括IGBT模块（1）、密封螺钉（2）、水接头（3）、模块化水冷板（4）及密封圈（5）；所述IGBT模块（1）固定安装于模块化水冷板（4）表面；所述模块化水冷板（4）内设置水道腔体，模块化水冷板（4）一端设置若干与内部水道腔体连通的进水口，另一端设置若干与内部水道腔体连通的出水口；实际使用时，分别选择一个或多个进水口和出水口装接水接头（3），其余的进水口和出水口通过密封圈（5）和密封螺钉（2）进行密封。

2.根据权利要求1所述的电机控制器模块化水冷结构，其特征在于，所述IGBT模块（1）采用螺钉锁紧或者焊接安装于模块化水冷板（4）表面。

3.根据权利要求2所述的电机控制器模块化水冷结构，其特征在于，所述模块化水冷板（4）与电机控制器壳体连接固定。

4.根据权利要求1所述的电机控制器模块化水冷结构，其特征在于，所述模块化水冷板（4）的水道腔体内分布有竖直的散热针柱（6）。

5.根据权利要求4所述的电机控制器模块化水冷结构，其特征在于，所述散热针柱（6）为交错排列。

6.根据权利要求5所述的电机控制器模块化水冷结构，其特征在于，所述散热针柱（6）直径在3.4mm～6mm，间距20mm～30mm。

7.根据权利要求1所述的电机控制器模块化水冷结构，其特征在于，所述模块化水冷板（4）两端的进水口和出水口数量分别为五个，五个进水口和出水口分别位于模块化水冷板（4）的前、后、上、下和端面位置。