CN111696933B

CN111696933B - 一种电机智能控制器

Info

Publication number: CN111696933B
Application number: CN202010493872.1A
Authority: CN
Inventors: 朱冬祥
Original assignee: Jiangmen Lt Motor Co ltd
Current assignee: Jiangmen Lt Motor Co ltd
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2022-02-15
Anticipated expiration: 2040-06-03
Also published as: CN111696933A

Abstract

本发明公开了一种电机智能控制器，属于电机控制技术领域，电机智能控制器，包括：控制板，控制板上下端均设散热件，散热件包括散热壳体，控制板设于散热壳体内；散热壳体具有散热面，散热面中部设有散热条，散热面中部的散热条两侧还水平间隔排布且散热条长度递减，散热面上设有与散热面垂直设置的散热翅片，散热翅片以对称布设方式设在散热条侧方，且相对散热条倾斜设置，散热翅片用于将散热面两侧气流导向散热面中部散热条，散热翅片高度高于散热条高度。本发明实现了电机控制器热量导出速度快，导热效率和散热效率高效，散热均衡，外界干扰抵抗力强，有效防止控制器内部进尘及电磁噪音污染。

Description

一种电机智能控制器

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种电机智能控制器。

背景技术

一般的电机控制器由控制板，驱动板和散热件组成。因为功率器件(如MOSFET或IGBT)都是设置在驱动板上，而且功率器件一般发热比较严重，所以需要设计一定的散热结构将内部产生的热量传递出去。传统的电机控制器主要是驱动板的一面散热，散热效果不佳，导致电机控制器在工作时温度过高，使用寿命不长；同时散热不佳导致控制器不能承受大电流输出，造成电机控制器的功率下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热量导出速度快，导热效率和散热效率高效，散热均衡，外界干扰抵抗力强，有效防止控制器内部进尘及电磁噪音污染的一种电机智能控制器。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：一种电机智能控制器，包括：控制板，控制板上下端均设散热件，散热件包括散热壳体，控制板设于散热壳体内；散热壳体具有散热面，散热面中部设有散热条，散热面中部的散热条两侧还水平间隔排布且散热条长度递减，散热面上设有与散热面垂直设置的散热翅片，散热翅片以对称布设方式设在散热条侧方，且相对散热条倾斜设置，散热翅片用于将散热面两侧气流导向散热面中部散热条，散热翅片高度高于散热条高度，控制板与散热壳体内壁之间具有间隙便于散热壳体内部气体流动。

其中，散热面上散热条与散热翅片的数量关系表达式为：

L·b₁+2L₁·b₁+2L₂·b₁……2L_n·b₁＝4PL_q·b₂；

式中：L为散热条长度；L₁为L减去额定长度的散热条长度值；L₂为L₁减去额定长度的散热条长度值；L_n为L_n-1减去额定长度的散热条长度值；P为散热条总数，Lq为散热翅片长度；b₂为散热翅片宽度，额定长度均一致，具体为1-3cm。散热面上的散热条40总面积和散热翅片30总面积相等。

散热条所构成类似菱形B的面积计算公式为：

S₁＝(A₁·B₁)/2

S₁为散热条所构成类似菱形的面积；A₁为散热条最大间距；B₂为散热条最大长度，散热翅片所构成的类似菱形A面积的面积为类似菱形B面积的2倍。

散热条与散热翅片的高度关系为：1/3-1/2H₁＝H₂，H₁为散热条高度，H₂为散热翅片高度。

本发明在控制板两对应侧面分别设置散热件的方式，实现将控制板设于两散热件内，避免控制板直接暴露于外部空气中，控制板两侧设有的散热件有效提高整个电机控制器的散热效果且可适当增加控制板上的功率器件、电容等数量提升控制器的可靠性，控制板两侧的散热件所包括的散热壳体具有散热面，本申请通过在散热面上设置散热条和散热翅片的方式有效增加换热面积，有效利用温差来提高热量散热速度，实现空冷换热过程中控制器上的散热面积扩大促使换热器热气流向外侧流动速率增加，增强热对流强度以及减小电磁噪音，不存在日常维护问题。

首先基于牛顿冷却公式：

式中：h_c为对流换热系数，W/(㎡·℃)；A为对流换热面积，㎡；t_w为热表面温度，℃；t_s为冷却流体温度，℃。根据上述冷却公式要增强热对流强度，可通过增加h_c和A的值实现，本申请通过在散热面上设置散热条和散热翅片的方式有效增加换热面积。

本申请在设计散热条和散热翅片的基础上进一步对散热条和散热翅片进行布设方案及结构进行设计提升对流换热效果并减小电机控制器的电磁噪音，具体的：散热翅片整体排布成类似菱形结构A设置在散热条外侧，散热条整体排布也呈类似菱形结构B，类似菱形结构A的最长对角线与类似菱形结构B的最长对角线垂直，这样散热面外侧空气流体经过散热面的过程中，由于散热翅片高度高于散热条，气流分上下气流层，其中下层气流沿散热面分别经过散热翅片和散热条，上层气流经过高度高于散热条的散热翅片，下层气流经过类似菱形排布的散热翅片后将气流引导至散热条附近起到气流聚集的效果并使其与散热条接触提高换热时间延长并促使下层气流形成紊流，而上层气流不受散热条的影响其向中部聚集的气流流速大于下部散热条附近气流流速，进而带动下部气流向上移动，实现缩短散热路径，并且通过数量关系公式及面积计算公式等对散热翅片和散热条优化布设可引导电机控制器内电磁噪音能量传播路径对其起到能量分散及消耗作用，由于电机控制器内存在电磁噪音，可能是变压器等原件引起的，所产生的电磁噪音能量沿散热壳体传递噪音能量过程中，噪音能量沿类似菱形排布的散热翅片和散热条传递向外发散性传递分化噪音能量，而中部的散热条上噪音能量向外传递过程中部分噪音传递到散热翅片上，而散热翅片高度较高且为片状可形成一定的共振消耗电磁噪音能量，通过上述设计实现了提升对流换热效果并减小电机控制器的电磁噪音。

根据本发明一实施方式，散热条截面为等腰梯形状，散热条上排间隔布设有散热圆台，散热圆台侧面与散热条侧面相交设置，散热圆台底面与散热条底面平齐设置，散热圆台顶面高度高于散热条但高度低于散热翅片。气流在经过散热翅片和散热条后形成紊流，通过在散热条上设计散热圆台对所形成的紊流具有向上导流的效果，促使热气流向散热条上方流动，并且散热圆台的增设增大了换热面积以及延长噪音能量传递路径，利于消耗其能量。

根据本发明一实施方式，散热壳体内设有储液腔，储液腔上部设有与散热壳体内壁密封连接的密封板。本申请所设计的储液腔内容置冷却液的方式对散热壳体内控制板所散发热量传递到冷却液中，再配合散热翅片和散热条进一步散热，相较于现有使用翅片散热方式，液冷方案在热交各环节中的热阻小，通过液冷方案优先吸收散热元件热量，提升整个散热过程的冷却效率，为实现上述液冷散热，本申请利用密封板与散热壳体配合设置形成储液腔，储液腔的设置对于电机控制器使用过程受到颠簸等原因造成的振动具有吸收作用，降低振动传递至控制板影响元件的连接稳定。

根据本发明一实施方式，密封板上设有与其表面垂直设置的定位杆，定位杆延伸至储液腔内，控制板上开设有与定位杆装配的定位孔。为保证控制板在散热壳体内的稳定放置，通过设置定位杆的方式实现对控制板的固定，定位杆上可套设橡胶圈或通过在定位杆车削螺纹及配设螺母的方式来实现对控制板的限位，控制板两侧的其中一散热壳体内的密封杆上设置定位杆或两密封板上均设定位杆，定位杆的设置另一方面利于将控制板元件散发热量直接传导至储液腔内使导热效率的提高，当然定位杆的材质也是优选铝或铜，但不局限铝、或铜。

根据本发明一实施方式，储液腔内设有第一套体，第一套体外侧通过连接绳与散热壳体内壁连接，第一套体内整列排布有形变件，形变件两端连接有连接板，连接板与第一套体内壁连接。形变件相互平行设置，形变件为形状记忆合金，具体是单程记忆合金，是应用热弹性马氏体相变原理制成，具有初始形状的制品，本申请的形变件具体为折弯状的条状体，在其受热到相变点以上后，就可回复到变性前的形状，此为现有技术，在此不过多展开，在液冷散热过程中控制板上的元件设置位置及发热量均不同，导致控制板各发热区发热量不同，所传导至储液腔内的热量也不尽相同，即储液腔内的冷却液吸热不同，难以最大化利用冷去液，热量导出速率会有所降低，本发明通过在储液腔内设置第一套体和形变件的方式来均衡储液腔内各区域的热量吸收，显著提高导热效率，具体的，在储液腔某一区域冷却液吸热过高时造成该区域温度上升促使形变件受热形变率比相邻温度较低区域的形变率增大，即增大形变件的伸长长度，促使高温区域的第一套体相对宽度扩大，进而扩大该区域内的容积引导相邻冷去液向该区域内流动这样可均衡储液腔内冷却液的吸热，同理，储液腔内温度较低区的形变件收缩带动第一套体收缩促使该区域冷却液向储液腔高温区流动，在形变件形变引导冷却液流向的过程中，冷去液的流动对储液腔室内部存留空气层气流具有影响作用，实现自调节储液腔各区域冷却液的吸热和散热均衡，最大化利用冷去液吸热，提升热量导出速率，同时调节储液腔内部气压均衡，有效防止储液腔内气压过高导致密封缺口出现冷却液泄漏。

根据本发明一实施方式，储液腔内设有温度传感器，温度传感器与电机外设控制单元连接，控制单元连接气泵，气泵出气口端与电机控制器对应设置。适当的储液腔上部腔室内可安装压力传感器，用于监测储液腔内压力值变化，在散热过程通过温度传感器来监测储液腔内冷却液温度值变化，反馈控制单元，可知晓电机是否散热异常，例如是否短时间内冷却液温度急剧上升或者冷却液温度是否超过设定值等，控制单元一般为PLC，通过划分温度传感器反馈温度区间如设定控温区间、报警区间温度值，在冷却液达到控温区间温度范围，控制单元控制外设的气泵通电对控制器外部吹气形成强迫冷风，提高散热速率，特别是提升散热壳体散热面的热量散热速率，在冷却液温度达到报警区间，控制单元控制电机断电，避免电机烧损，同理使用压力传感器进行压力报警及控制与温度预警方案类似，相较于现有技术的电机控制器，本申请通过上述智能化监控冷却液温度的方式来控制对电机控制器的散热量以及通断电，对电机控制器的输出功率和使用寿命具有显著的提升，并且此监控设计的应用可实现选用更多大电解电容的使用，提高电机控制器的可靠性提升。

根据本发明一实施方式，储液腔腔壁上设有限位条，密封板底面侧边与限位条贴合设置且贴合处设有密封条，储液腔内容置冷却液，储液腔内存留有空气层。由于存储的为液体需考虑密封避免出现漏出液体泄漏，故设密封条实现密封，密封板四周侧边与储液腔的腔壁也设密封条进行密封，储液腔存留空气层的设置为注入的冷却液不宜达到储液腔内100％的容积，一般存留10％左右的容积作为空气层，避免冷却液受热体积增大对密封板形成挤压导致密封出现缝隙而发生泄露。

根据本发明一实施方式，散热壳体侧面设有装配板和装配孔，控制板上设有硅胶线，硅胶线与装配孔配合设置，控制板上下端的散热壳体通过紧固件和装配板连接。装配板上开设有通孔。本发明通过在散热壳体侧面设置装配板，控制板上下两扇热壳体相互装配实现将控制板封于散热壳体内，相较于现有技术中将PCB电路、支架等暴露在空气中，本发明的设计避免了控制板与外界空气接触，避免外界流动空气中的尘粒堆积在控制板上的电器元件上引起发热量的增加，损害电器元件的使用寿命，为便于控制板上的线路与控制器外部元器件的连接，通过开设装配孔便于硅胶线轴线，必要的，硅胶线与装配孔连接处设耐高温橡胶圈，而硅胶线优选使用耐高温硅胶线。

根据本发明一实施方式，散热壳体侧面还设有散热通孔，散热通孔内设滤网，散热壳体的散热通孔外侧对应设有气泵的出气管。本发明通过对储液腔内冷却液的温度监控及判断其温度值变化控制是否通过外设气泵提高电器控制器散热，在气泵启动后散热壳体周围流动的气体可通过散热通孔进入散热壳体内并从另一散热通孔排出，将扇热壳体内部热量带出，为避免尘粒的进入，散热通孔设有的滤网可有效截留尘粒，相较于现有技术直接将电机控制器暴露，本申请可保证散热又避免尘粒，同时散热通孔的开设即降低了散热壳体的制造成本又扩展散热通道。

本发明由于采用了在散热面上设置散热条和散热翅片的方案，因而具有如下有益效果：缩短了散热路径，有效增加换热面积，实现空冷换热过程中控制器上的散热面积扩大促使换热器热气流向外侧流动速率增加以及增强热对流强度，有效利用温差来提高热量散热速度且无需借助外部动力不存在日常维护问题，并且本申请通过液冷和空冷散热方案进行实质性改进，因此，本发明具有热量导出速度快，导热效率和散热效率高效，散热均衡的效果，有效防止控制器内部进尘的一种电机智能控制器。

附图说明

图1为一种电机智能控制器拆分示意图；

图2是散热件的外部结构示意图；

图3是散热件的俯视图；

图4是散热件的内部结构示意图；

图5是散热壳体的半剖示意图；

图6是控制板结构示意图；

图7是散热条结构示意图；

图8是形变件与第一套体连接示意图；

图9是形变件受热形变示意图；

图10是试验例1中散热效果试验结果；

图11是试验例2中K监测点散热速度结果；

图12是试验例2中Q监测点散热速度结果；

图13是试验例3中各监测点噪音值结果。

附图标号：10-散热件；11-散热壳体；12-装配孔；13-装配板；14-散热通孔；15-限位条；16-连接绳；17-温度传感器；20-控制板；21-硅胶线；22-定位孔；30-散热翅片；40-散热条；41-散热圆台；50-密封板；60-定位杆；70-储液腔；80-第一套体；91-连接板；90-形变件。

具体实施方式

本申请通过提供一种电机智能控制器，解决现有技术中的空冷散热中，空冷散热气流需经过整个散热面，这样气流会携带前段所传导的热量至后段，不利于后段散热件的热量导出的问题，并且本申请通过液冷和空冷散热方案进行实质性改进，本申请实现了缩短了散热路径，提高对流换热效果。

本申请实施例中的技术方案为解决上述串扰的问题，总体思路如下：

在电机智能控制器的散热壳体11上设有散热面，散热面中部设有散热条40，散热面中部的散热条40两侧还水平间隔排布且散热条40长度递减，散热面上设有与散热面垂直设置的散热翅片30，散热翅片30以对称布设方式设在散热条40侧方，且相对散热条40倾斜设置，散热翅片30用于将散热面两侧气流导向散热面中部散热条40，散热翅片30高度高于散热条40高度，控制板20与散热壳体11内壁之间具有间隙便于散热壳体11内部气体流动。

本申请在设计散热条40和散热翅片30的基础上进一步对散热条40和散热翅片30进行布设方案及结构进行设计提升对流换热效果并减小电机控制器的电磁噪音，具体的：散热翅片30整体排布成类似菱形结构A设置在散热条40外侧，散热条40整体排布也呈类似菱形结构B，类似菱形结构A的最长对角线与类似菱形结构B的最长对角线垂直，这样散热面外侧空气流体经过散热面的过程中，由于散热翅片30高度高于散热条40，气流分上下气流层，其中下层气流沿散热面分别经过散热翅片30和散热条40，上层气流经过高度高于散热条40的散热翅片30，下层气流经过类似菱形排布的散热翅片30后将气流引导至散热条40附近起到气流聚集的效果并使其与散热条40接触提高换热时间延长并促使下层气流形成紊流，而上层气流不受散热条40的影响其向中部聚集的气流流速大于下部散热条40附近气流流速，进而带动下部气流向上移动，实现缩短散热路径，并且通过数量关系公式及面积计算公式等对散热翅片30和散热条40优化布设可引导电机控制器内电磁噪音能量传播路径对其起到能量分散及消耗作用，由于电机控制器内存在电磁噪音，可能是变压器等原件引起的，所产生的电磁噪音能量沿散热壳体11传递噪音能量过程中，噪音能量沿类似菱形排布的散热翅片30和散热条40传递向外发散性传递分化噪音能量，而中部的散热条40上噪音能量向外传递过程中部分噪音传递到散热翅片30上，而散热翅片30高度较高且为片状可形成一定的共振消耗电磁噪音能量，通过上述设计实现了提升对流换热效果并减小电机控制器的电磁噪音。

储液腔70内设有第一套体80，第一套体80外侧通过连接绳16与散热壳体11内壁连接，第一套体80内整列排布有形变件90，形变件90两端连接有连接板91，连接板91与第一套体80内壁连接。形变件90相互平行设置，形变件90为形状记忆合金，具体是单程记忆合金，是应用热弹性马氏体相变原理制成，具有初始形状的制品，本申请的形变件90具体为折弯状的条状体，在其受热到相变点以上后，就可回复到变性前的形状，此为现有技术，在此不过多展开，在液冷散热过程中控制板20上的元件设置位置及发热量均不同，导致控制板20各发热区发热量不同，所传导至储液腔70内的热量也不尽相同，即储液腔70内的冷却液吸热不同，难以最大化利用冷去液，热量导出速率会有所降低，本发明通过在储液腔70内设置第一套体80和形变件90的方式来均衡储液腔70内各区域的热量吸收，显著提高导热效率，具体的，在储液腔70某一区域冷却液吸热过高时造成该区域温度上升促使形变件90受热形变率比相邻温度较低区域的形变率增大，即增大形变件90的伸长长度，促使高温区域的第一套体80相对宽度扩大，进而扩大该区域内的容积引导相邻冷去液向该区域内流动这样可均衡储液腔70内冷却液的吸热，同理，储液腔70内温度较低区的形变件90收缩带动第一套体80收缩促使该区域冷却液向储液腔70高温区流动，在形变件90形变引导冷却液流向的过程中，冷去液的流动对储液腔室70内部存留空气层气流具有影响作用，实现自调节储液腔70各区域冷却液的吸热和散热均衡，最大化利用冷去液吸热，提升热量导出速率，同时调节储液腔70内部气压均衡，有效防止储液腔70内气压过高导致密封缺口出现冷却液泄漏。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。

实施例1：

参见附图1-9所示，一种电机智能控制器，包括：控制板20，控制板20上下端均设散热件10，散热件10包括散热壳体11，控制板20设于散热壳体11内；散热壳体11具有散热面，散热面中部设有散热条40，散热面中部的散热条40两侧还水平间隔排布且散热条40长度递减，散热面上设有与散热面垂直设置的散热翅片30，散热翅片30以对称布设方式设在散热条40侧方，且相对散热条40倾斜设置，散热翅片30用于将散热面两侧气流导向散热面中部散热条40，散热翅片30高度高于散热条40高度，控制板20与散热壳体11内壁之间具有间隙便于散热壳体11内部气体流动。

其中，散热面上散热条40与散热翅片30的数量关系表达式为：

L·b₁+2L₁·b₁+2L₂·b₁……2L_n·b₁＝4PL_q·b₂；

式中：L为散热条长度；L₁为L减去额定长度的散热条长度值；L₂为L₁减去额定长度的散热条长度值；L_n为L_n-1减去额定长度的散热条长度值；P为散热条总数，Lq为散热翅片长度；b₂为散热翅片宽度，额定长度均一致，具体为1-3cm，散热面上的散热条40总面积和散热翅片30总面积相等。

散热条40所构成类似菱形B的面积计算公式为：

S₁＝(A₁·B₁)/2

S₁为散热条40所构成类似菱形的面积；A₁为散热条最大间距；B₂为散热条最大长度，散热翅片30所构成的类似菱形A面积的面积为类似菱形B面积的2倍。

散热条40与散热翅片30的高度关系为：1/3-1/2H₁＝H₂，H₁为散热条40高度，H₂为散热翅片30高度。

本发明在控制板20两对应侧面分别设置散热件10的方式，实现将控制板20设于两散热件10内，避免控制板20直接暴露于外部空气中，控制板20两侧设有的散热件10有效提高整个电机控制器的散热效果且可适当增加控制板20上的功率器件、电容等数量提升控制器的可靠性，控制板20两侧的散热件10所包括的散热壳体11具有散热面，本申请通过在散热面上设置散热条40和散热翅片30的方式有效增加换热面积，有效利用温差来提高热量散热速度，实现空冷换热过程中控制器上的散热面积扩大促使换热器热气流向外侧流动速率增加，增强热对流强度以及减小电磁噪音，不存在日常维护问题。

首先基于牛顿冷却公式：

式中：h_c为对流换热系数，W/(㎡·℃)；A为对流换热面积，㎡；t_w为热表面温度，℃；t_s为冷却流体温度，℃。根据上述冷却公式要增强热对流强度，可通过增加h_c和A的值实现，本申请通过在散热面上设置散热条40和散热翅片30的方式有效增加换热面积。

现有技术中的空冷散热，空冷散热气流需经过整个散热面，这样气流会携带前段所传导的热量至后段，不利于后段散热件的热量导出，而本申请通过对散热条40和散热翅片30进行布设方案及结构进行设计缩短了散热路径，提高对流换热效果。

散热条40截面为等腰梯形状，散热条40上排间隔布设有散热圆台41，散热圆台41侧面与散热条40侧面相交设置，散热圆台41底面与散热条40底面平齐设置，散热圆台41顶面高度高于散热条40但高度低于散热翅片30。气流在经过散热翅片30和散热条40后形成紊流，通过在散热条40上设计散热圆台41对所形成的紊流具有向上导流的效果，促使热气流向散热条40上方流动，并且散热圆台41的增设增大了换热面积以及延长噪音能量传递路径，利于消耗其能量。

散热壳体11内设有储液腔70，储液腔70上部设有与散热壳体11内壁密封连接的密封板50。本申请所设计的储液腔70内容置冷却液的方式对散热壳体11内控制板20所散发热量传递到冷却液中，再配合散热翅片30和散热条40进一步散热，相较于现有使用翅片散热方式，液冷方案在热交各环节中的热阻小，通过液冷方案优先吸收散热元件热量，提升整个散热过程的冷却效率，为实现上述液冷散热，本申请利用密封板50与散热壳体11配合设置形成储液腔70，储液腔70的设置对于电机控制器使用过程受到颠簸等原因造成的振动具有吸收作用，降低振动传递至控制板20影响元件的连接稳定。

密封板50上设有与其表面垂直设置的定位杆60，定位杆60延伸至储液腔70内，控制板20上开设有与定位杆60装配的定位孔22。为保证控制板20在散热壳体11内的稳定放置，通过设置定位杆60的方式实现对控制板20的固定，定位杆60上可套设橡胶圈或通过在定位杆60车削螺纹及配设螺母的方式来实现对控制板20的限位，控制板20两侧的其中一散热壳体11内的密封杆50上设置定位杆60或两密封板50上均设定位杆60，定位杆60的设置另一方面利于将控制板20元件散发热量直接传导至储液腔70内使导热效率的提高，当然定位杆60的材质也是优选铝或铜，但不局限铝、或铜。

储液腔70内设有温度传感器17，温度传感器17与电机外设控制单元连接，控制单元连接气泵，气泵出气口端与电机控制器对应设置。适当的储液腔70上部腔室内可安装压力传感器，用于监测储液腔70内压力值变化，在散热过程通过温度传感器17来监测储液腔70内冷却液温度值变化，反馈控制单元，可知晓电机是否散热异常，例如是否短时间内冷却液温度急剧上升或者冷却液温度是否超过设定值等，控制单元一般为PLC，通过划分温度传感器17反馈温度区间如设定控温区间、报警区间温度值，在冷却液达到控温区间温度范围，控制单元控制外设的气泵通电对控制器外部吹气形成强迫冷风，提高散热速率，特别是提升散热壳体11散热面的热量散热速率，在冷却液温度达到报警区间，控制单元控制电机断电，避免电机烧损，同理使用压力传感器进行压力报警及控制与温度预警方案类似，相较于现有技术的电机控制器，本申请通过上述智能化监控冷却液温度的方式来控制对电机控制器的散热量以及通断电，对电机控制器的输出功率和使用寿命具有显著的提升，并且此监控设计的应用可实现选用更多大电解电容的使用，提高电机控制器的可靠性提升。

储液腔70腔壁上设有限位条15，密封板50底面侧边与限位条15贴合设置且贴合处设有密封条，储液腔70内容置冷却液，储液腔70内存留有空气层。由于存储的为液体需考虑密封避免出现漏出液体泄漏，故设密封条实现密封，密封板15四周侧边与储液腔70的腔壁也设密封条进行密封，储液腔70存留空气层的设置为注入的冷却液不宜达到储液腔70内100％的容积，一般存留10％左右的容积作为空气层，避免冷却液受热体积增大对密封板50形成挤压导致密封出现缝隙而发生泄露。

本申请中所使用的密封板50材质选用导热性较好的铜板或铝板，当然不排除其他导热性好材质所制备的密封板，冷却液的选择为水，发明人经过多类冷却液的试用，选择将普通水体作为冷却液，其成本低且与其他类别的冷却液的热传导效率差别不大，冷却液中加入适量的金属缓蚀剂和乙二醇，加入总量为0.1％-10％，当然还可选用其他冷却液使用，例如防冻冷却液、无水冷却液或者100％去离子水。

散热壳体11和散热翅片30及散热条40等均优选铝制或铜制，散热部件在整个控制器中占比接近2/3，选择合适的材料可有效减轻整个控制器的重量而且选用的材料还亚欧小增加散热效率，提高控制器的工作可靠性，本申请所选用具体材质为铝，AA6061或AA6063，具体根据实际设计需求选择。

散热壳体11侧面设有装配板13和装配孔12，控制板20上设有硅胶线21，硅胶线21与装配孔12配合设置，控制板20上下端的散热壳体11通过紧固件和装配板连接。装配板13上开设有通孔。本发明通过在散热壳体11侧面设置装配板13，控制板20上下两扇热壳体11相互装配实现将控制板20封于散热壳体11内，相较于现有技术中将PCB电路、支架等暴露在空气中，本发明的设计避免了控制板20与外界空气接触，避免外界流动空气中的尘粒堆积在控制板20上的电器元件上引起发热量的增加，损害电器元件的使用寿命，为便于控制板20上的线路与控制器外部元器件的连接，通过开设装配孔12便于硅胶线12轴线，必要的，硅胶线12与装配孔12连接处设耐高温橡胶圈，而硅胶线12优选使用耐高温硅胶线。

散热壳体11侧面还设有散热通孔14，散热通孔14内设滤网，散热壳体11的散热通孔14外侧对应设有气泵的出气管。本发明通过对储液腔70内冷却液的温度监控及判断其温度值变化控制是否通过外设气泵提高电器控制器散热，在气泵启动后散热壳体11周围流动的气体可通过散热通孔14进入散热壳体11内并从另一散热通孔14排出，将扇热壳体11内部热量带出，为避免尘粒的进入，散热通孔14设有的滤网可有效截留尘粒，相较于现有技术直接将电机控制器暴露，本申请可保证散热又避免尘粒，同时散热通孔14的开设即降低了散热壳体11的制造成本又扩展散热通道。

需要说明的是本申请散热壳体11上开设的散热通孔14一般选用圆孔状，便于生产制造，但不局限于圆孔状的散热通孔，还包括矩形、星形、三角形、椭圆形等，而滤网优选玻璃纤维滤网，此类滤网耐高温且具有良好的过滤效果，当然不排除其他滤网。

智能控制散热步骤：

-储液腔70内温度传感器17检测冷却液温度，反馈数据至控制单元比对判断反馈温度值处于什么划分区间进行相应程序控制，控制单元通过编程划分温度值区间，例如安全区间(45℃以下)，控温区间(46℃-65℃)，报警区间(66℃以上)；

-判断为安全区间温度，继续温度监控，依靠散热元件散热，如散热翅片30、散热条40以及冷却液等；

-判断为控温区间温度，控制单元控制外设的气泵通电对控制器外部吹气形成强迫冷风，提高散热速率，特别是提升散热壳体11散热面的热量散热速率；

-判断为报警区间温度，控制单元控制电机断电，避免电机烧损，并控制警报器启动。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作如下优化：散热面具有长边的对称中心线和短边的对称中线，散热条40与长边对称中心线或短边对称中心线平行设置，散热翅片30与长边对称中心线或短边对称中心线具有夹角，夹角为锐角，以长边对称中心两侧相对设置的散热翅片30夹角β应小于90度，以短边对称中心两侧相对设置的散热翅片30夹角不设限定，通过限定散热翅片30相对夹角优化散热翅片30的排布方案，促使不同方向经过散热面的气流均有效使气流在散热面中部形成一定的聚集效果，而聚集的气流由于热量传导其与电机控制器外侧气流温差加大向上的流动速率得到提升。

对比例1：

本实施例设计仅采用液体水冷方式对控制板20散热水冷方式配合水泵操作，散热壳体11上的散热翅片30和散热条40、第一套体80、形变件90均不设置，本实施例所用冷却液与实施例1、2中所用冷却液一致，均为普通水体。

对比例2：

本实施例在实施例1的基础上不采用液冷技术方案，即放弃在散热壳体11内设置储液腔70，依靠散热元件散热翅片30和散热条40进行散热；

对比例3：

在实施例1方案基础上，选用相同高度的散热翅片30呈矩形整列排布于散热面表面替换实施例1方案中散热面上的散热翅片30和散热条40方案。

对比例4：

在实施例1方案基础上，选用相同高度的散热翅片30呈环形整列排布于散热面表面并且中部设置等高的散热条40，散热条40数量与散热翅片30数量一致，各散热条40长度一致且散热条40矩形整列排布替换实施例1方案中散热面上的散热翅片30和散热条40方案。

试验例1：

对上述实施例1、2，对比例1、2的电机控制器进行散热试验，其中选择电阻热源模拟控制板20发热情况，通过调节功率模拟热源温度，模拟热源周围布设有热偶电阻，测温点为两处分设在模拟热源两侧且对称布设，与模拟热源间距在10cm，分别标记为K点和Q点，实时记录模拟热源的温度，采用电阻热源代替控制板20的方式以避免控制板20在试验组中烧损，另电阻热源可实现热源温度的有效控制，利于试验数据精准性提升，其中模拟热源输出恒定功率为1KW，在无散热设备的情况下测温为75℃±0.12，环境温度23℃，选用实施例1、2，对比例1、2的电机控制器进行散热记录各实施例、对比例模拟热源的K、Q点温度值，整个试验时长为1.5h，结果如图10所示。

通过图10内容可知实施例1、2的电机控制器内的模拟热源两侧监测点温度相对较低，得到有效的散热，相较于模拟温度(75℃±0.12)，实施例1、2的设备实现将监测点温度控制至45℃上下，其中实施例2的设备将温度控制到45℃以下，与模拟温度值相差30℃左右，而对比例1、2的控制器虽然实现了监测点温度降温，但降温效果与实施例1、2效果具有一定差距，对比例1、2的控制器实现降温范围大致在16.5℃-27℃，通过试验反应本申请的电机智能控制器可实现高效散热，有效保护电器元件。

试验例2：

对上述实施例1、2，对比例1、2的电机控制器进行散热速度试验，上述实施例1、2，对比例1、2的电机控制器智能监测的均拆除，即不设温度传感器和控制单元，选择电阻热源模拟控制板20发热情况，通过调节功率模拟热源温度，模拟热源周围布设有热偶电阻，测温点为两处分设在模拟热源两侧且对称布设，与模拟热源间距在10cm，分别标记为K点和Q点，；

其中，模拟热源输出恒定功率为1KW，在无散热设备的情况下测温为75℃±0.12，环境温度23℃，模拟热源在达到测试温度值75℃±0.12安装至实施例1、2，对比例1、2的电机控制器内并持续该输出功率(1KW)，分别实时记录模拟热源的温度变化，具体分时间段分别记录标记点的温度变化值，整个试验时长为2h，结果如图11、12所示，由图11、12所示可知实施例1、2的电机控制器在30分钟内快速将监测点的温度控制至50℃左右，实现快速降温，而对比例2虽然散热速度不及实施例1、2但其在30分钟可实现将监测点温度控制至60℃，对比例1散热速度较为缓慢，难以达到快速散热的效果。

试验例3：

对上述实施例1、2，对比例1、3、4的电机控制器进行噪音试验，本试验例中均采用统一型号控制板，并且电机控制器的额定电压均相同，在电机控制器外部两侧距离50cm处设三个监测点(标记点为1、2、3)，选用噪音仪进行测噪音值，结果见图13所示。由图可知实施例1、2的控制器周围各监测点测量值最低，且相差值不大，对比例1、3、4的控制器周围各监测点测量值较高，尤其是对比例1的控制器位置三处监测点检测噪音值最大，对比例1的散热壳体上没有设置任何的散热结构件，在散热壳体上无散热结构件时散热壳体周围的电磁噪音较大，难以通过散热壳体有效消耗电磁噪音能量，而对比例3设置了整列排布的散热翅片其与设置了散热翅片和散热条的对比例4的散热壳体来说，对比例4的噪音值相对对比例3检测到的噪音值较低，实施例1、2的散热壳体上设置的散热翅片和散热条与对比例4、3的方案区别在于，实施例1、2的散热壳体上的散热翅片30和散热条40通过数量关系公式及面积计算公式等对散热翅片30和散热条40优化布设，具体限定了散热条40四周散热翅片30排布数量以及散热条40与散热翅片30的高度值限定，引导电机控制器内电磁噪音能量传播路径对其起到能量分散及消耗作用，实现有效削减电磁噪音，最终体现为实施例1、2的电机控制器各监测点检测到的噪音值仅为对比例1、3、4检测点检测到的噪音值一半，对比例4的散热面上虽然通过矩形整列排布散热翅片30和散热条40但其排布并能达到优异的消音效果，实施例1、2散热翅片30和散热条40布设方案有效削减了电磁噪音能量。

本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种电机智能控制器，包括：控制板（20），所述控制板（20）上下端均设散热件（10），所述散热件（10）包括散热壳体（11），所述控制板（20）设于散热壳体（11）内；其特征是：所述散热壳体（11）具有散热面，所述散热面中部设有散热条（40），所述散热面中部的散热条（40）两侧还具有水平间隔排布且长度递交的散热条（40），所述散热面上设有与散热面垂直设置的散热翅片（30），所述散热翅片（30）以对称布设方式设在散热条（40）侧方，且相对散热条（40）倾斜设置，所述散热翅片（30）用于将所述散热面两侧气流导向散热面中部散热条（40），所述散热条（40）的高度小于散热翅片（30）高度；所述散热条（40）截面为等腰梯形状，所述散热条（40）上排间隔布设有散热圆台（41），所述散热圆台（41）侧面与散热条（40）侧面相交设置，所述散热圆台（41）底面与散热条（40）底面平齐设置，所述散热圆台（41）顶面高度高于散热条（40）但高度低于散热翅片（30）；

其中，散热面上散热条（40）与散热翅片（30）的数量关系表达式为：L·b₁+2L₁·b₁+2L₂·b₁……2L_n·b₁=4PL_q·b₂；

式中：L为散热条（40）长度；L₁为L减去额定长度的散热条（40）长度值；L₂为L₁减去额定长度的散热条（40）长度值；L_n为L_n-1减去额定长度的散热条（40）长度值；P为散热条（40）总数，Lq为散热翅片（30）长度；b₂为散热翅片（30）宽度。

2.根据权利要求1所述的一种电机智能控制器，其特征是：所述散热壳体（11）内设有储液腔（70），所述储液腔（70）上部设有与散热壳体（11）内壁密封连接的密封板（50）。

3.根据权利要求2所述的一种电机智能控制器，其特征是：所述密封板（50）上设有与其表面垂直设置的定位杆（60），所述定位杆（60）延伸至储液腔（70）内，所述控制板（20）上开设有与定位杆（60）装配的定位孔（22）。

4.根据权利要求2所述的一种电机智能控制器，其特征是：所述储液腔（70）内设有第一套体（80），所述第一套体（80）外侧通过连接绳（16）与散热壳体（11）内壁连接，所述第一套体（80）内整列排布有形变件（90），所述形变件（90）两端连接有连接板（91），所述连接板（91）与第一套体（80）内壁连接。

5.根据权利要求2所述的一种电机智能控制器，其特征是：所述储液腔（70）内设有温度传感器（17），所述温度传感器（17）与电机外设控制单元连接，所述控制单元连接气泵，所述气泵出气口端与电机控制器对应设置。

6.根据权利要求2所述的一种电机智能控制器，其特征是：所述储液腔（70）腔壁上设有限位条（15），所述密封板（50）底面侧边与限位条（15）贴合设置且贴合处设有密封条，所述储液腔（70）内容置冷却液，所述储液腔（70）内存留有空气层。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种电机智能控制器，其特征是：所述散热壳体（11）侧面设有装配板（13）和装配孔（12），所述控制板（20）上设有硅胶线（21），所述硅胶线（21）与装配孔（12）配合设置，所述控制板（20）上下端的散热壳体（11）通过紧固件和装配板连接。

8.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种电机智能控制器，其特征是：所述散热壳体（11）侧面还设有散热通孔（14），所述散热通孔（14）内设滤网，所述散热壳体（11）的散热通孔（14）外侧对应设有气泵的出气管。