CN111799986A - 一种抽风式散热的新能源汽车车载dcdc变换器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，包括DCDC电路、散热风扇、电机、挡板和外壳，DCDC电路包括变压器和功率发热器件，外壳的顶部开设有风扇口和至少一个透气孔，并在风扇口周围设置有多个散热片，散热风扇固定安装于风扇口处，外壳的侧面开设有至少一个线口和多个斜坡式进风口，外壳的内侧壁设置有电机槽和挡板槽，电机槽用于容纳电机，挡板槽用于插设挡板，电机包括齿轮，挡板上设置有齿条，齿轮与齿条相啮合，外壳的底部设置有底座，底座的一角设置有变压器槽，变压器槽用于容纳变压器，底座的两侧设置有散热壁，散热壁用于安装功率发热器件。本发明能够提高散热性能，延长使用寿命，以及能够提高EMC性能。
Description
技术领域
本发明涉及DCDC变换器技术领域，具体涉及一种抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器。
背景技术
新能源汽车已逐渐普及，新能源汽车内给直流电动机供电的大电池电压达到300多伏，而车内用电器的电压为12V，所用的电池均为12V的低压电池，因此DCDC变换器在其中起到了很大的作用。DCDC变换器将高压电池电能传输到低压电池，从而给车内点烟器、音响、导航仪、倒车影像等设备供电。
DCDC变换器由于在车内部，车在使用过程中，变换器发热问题非常严重，变换器高压高温会直接导致发热元器件不同程度的受损，甚至导致MOS、二极管、电池的直接击穿，从而使变换器使用寿命变短甚至直接损坏。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，能够大大提高散热性能，并能够有效避免灰尘和水进入变换器内部，防止变换器损坏，延长变换器的使用寿命，以及能够提高EMC性能。
本发明采用的技术方案如下：
一种抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，包括DCDC电路、散热风扇、电机、挡板和外壳，所述DCDC电路包括变压器和功率发热器件，所述外壳的顶部开设有风扇口和至少一个透气孔，并在所述风扇口周围设置有多个散热片，所述散热风扇固定安装于所述风扇口处，所述外壳的侧面开设有至少一个线口和多个斜坡式进风口，所述外壳的内侧壁设置有电机槽和挡板槽，所述电机槽用于容纳所述电机，所述挡板槽用于插设所述挡板，所述电机包括齿轮，所述挡板上设置有齿条，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述外壳的底部设置有底座，所述底座的一角设置有变压器槽，所述变压器槽用于容纳所述变压器，所述底座的两侧设置有散热壁，所述散热壁用于安装所述功率发热器件。
所述外壳具有四个侧面，所述外壳的一个侧面开设有至少一个线口、另三个侧面分别开设有多个斜坡式进风口，所述斜坡式进风口的内口朝向所述风扇的位置。
所述风扇口开设于所述外壳的顶部左半部分，所述至少一个透气孔开设于所述外壳的顶部右半部分，所述挡板的面积大于所述风扇口的面积并小于或等于所述外壳的顶部一半部分的面积。
所述电机槽上开设有第一电机槽安装螺丝孔，所述外壳的内侧壁上开设有与所述第一电机槽安装螺丝孔相对应的第二电机槽安装螺丝孔，所述电机槽上还开设有电机轴孔。
所述挡板槽呈长条状、在同一水平面内沿所述内侧壁开设。
所述散热壁上开设有第一散热壁螺丝孔，所述外壳的内侧壁上开设有与所述第一散热壁螺丝孔相对应的第二散热壁螺丝孔。
所述底座的底面设置有多个电路板固定孔。
所述底座的四周开设有第一底座固定螺丝孔，所述外壳的侧面底部开设有与所述第一底座固定螺丝孔相对应的第二底座固定螺丝孔。
所述外壳的底部还设置有多个安装耳。
所述挡板和所述外壳均为铝材质。
本发明的有益效果：
本发明的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，通过风扇口、斜坡式进风口、散热片、散热壁、挡板、电机及变压器槽的设计，能够大大提高散热性能，并能够有效避免灰尘和水进入变换器内部，防止变换器损坏，延长变换器的使用寿命，以及能够提高EMC性能。
附图说明
图1为本发明一个实施例的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器的整体外观示意图；
图2为本发明一个实施例的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器的顶部结构示意图；
图3为本发明一个实施例的电机槽的结构示意图；
图4为本发明一个实施例的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器的侧面结构示意图；
图5为本发明一个实施例的挡板的结构示意图；
图6为本发明一个实施例的底座的结构示意图；
图7为本发明一个实施例的斜坡式进风口的结构示意图；
图8为本发明一个实施例的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器的底部结构示意图；
图9为本发明一个实施例的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器的连接结构框图。
附图标记：
风扇口1、透气孔2、散热片3、线口4、斜坡式进风口5、电机槽6、挡板槽7、挡板8、齿条9、变压器槽10、散热壁11、第一电机槽安装螺丝孔12、第二电机槽安装螺丝孔13、电机轴孔14、第一散热壁螺丝孔15、第二散热壁螺丝孔16、电路板固定孔17、第一底座固定螺丝孔18、第二底座固定螺丝孔19、安装耳20。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，包括DCDC电路、散热风扇、电机、挡板和外壳。其中，DCDC电路包括变压器和功率发热器件，如图1和图2所示，外壳的顶部开设有风扇口1和至少一个透气孔2，并在风扇口1周围设置有多个散热片3，散热风扇固定安装于风扇口1处，外壳的侧面开设有至少一个线口4和多个斜坡式进风口5，外壳的内侧壁设置有图3所示的电机槽6和图4所示的挡板槽7，电机槽6用于容纳电机，挡板槽7用于插设挡板，电机包括齿轮，如图5所示，挡板8上设置有齿条9，齿轮与齿条9相啮合，外壳的底部设置有如图6所示的底座，底座的一角设置有变压器槽10，变压器槽10用于容纳变压器，底座的两侧设置有散热壁11，散热壁11用于安装功率发热器件。
如图1、图2和图4所示，外壳具有四个侧面，外壳的一个侧面开设有至少一个线口4、另三个侧面分别开设有多个斜坡式进风口5，斜坡式进风口5的内口朝向风扇的位置。图中以外壳的一个侧面开设有三个正方形线口4为例。如图7所示，斜坡式进风口5的截面竖直方向的边具有一定的弧度。
如图1和图2所示，风扇口1开设于外壳的顶部左半部分，至少一个透气孔2开设于外壳的顶部右半部分，挡板的面积大于风扇口1的面积并小于或等于外壳的顶部一半部分的面积。由此，挡板可通过移动来完全遮蔽和完全不遮蔽风扇口1。
如图4所示，挡板槽7呈长条状、在同一水平面内沿内侧壁开设。其中，可以在相对的两个侧面内侧壁开设挡板槽7，也可在四个侧面内侧壁均开设挡板槽7，以能够使挡板插设在内且可左右移动为开设原则。
如图3所示，电机槽6上开设有第一电机槽安装螺丝孔12，如图8所示，外壳的内侧壁上开设有与第一电机槽安装螺丝孔12相对应的第二电机槽安装螺丝孔13，如图3所示，电机槽6上还开设有电机轴孔14。由此，可通过螺丝将电机槽6固定安装于外壳的内侧壁上，电机的转轴可穿过电机轴孔14。
如图6所示，散热壁11上开设有第一散热壁螺丝孔15，如图8所示，外壳的内侧壁上开设有与第一散热壁螺丝孔15相对应的第二散热壁螺丝孔16。由此，可通过螺丝将散热壁11固定安装于外壳的内侧壁上。
如图6所示，底座的底面设置有多个电路板固定孔17，DCDC电路的元器件焊接于电路板上，电路板可通过多个电路板固定孔17安装于底座的底面。
如图6所示，底座的四周开设有第一底座固定螺丝孔18，如图8所示，外壳的侧面底部开设有与第一底座固定螺丝孔18相对应的第二底座固定螺丝孔19。由此，可通过螺丝将底座固定安装于外壳的侧面底部。
如图1、图2、图4和图8所示，外壳的底部还设置有多个安装耳20，例如设置在四角的4个安装耳，通过安装耳可将车载DCDC变换器安装于新能源汽车的相应位置。
在本发明的一个实施例中，挡板8和外壳(包括散热片3、侧面、电机槽6、变压器槽10、散热壁11、安装耳20)可均为铝材质，能够进一步提高散热性能。
基于本发明实施例的车载DCDC变换器的上述结构，参照上述图1-8及图9，装配时，首先将挡板8的齿条9一面朝下，从线口4所在侧面的对面侧面两边插入挡板槽7中，将电机装在电机槽6内部，将电机有转轴露出的一部分插入电机槽6上的电机轴孔14，电机槽6底部的第一电机槽安装螺丝孔12与外壳内侧壁上的第二电机槽安装螺丝孔13相配合，通过螺丝固定在外壳内。此时，电机上的齿轮与挡板上的齿条9相啮合，从而，在电机转动时，可以带动挡板8的移动。散热风扇通过外壳顶部风扇口1四角的固定孔固定在外壳上。电路板由底座的电路板固定孔17固定，变压器固定在变压器槽10内，电路板上的MOS管和肖特基二极管等功率发热器件为主要发热器件，将其固定在底座的散热壁11上，散热壁11通过第一散热壁螺丝孔15与外壳内侧壁上的第二散热壁螺丝孔16相配合，通过螺丝固定在外壳上。电路板固定后将其DC输入线透过外壳侧面的线口4引出，用于连接到车载高压大电池，其信号控制线透过外壳侧面的线口4引出，用于连接到车控制系统，其DC输出线透过外壳侧面的线口4引出，用于连接到为车载USB、车载音响等供电的车载低压电池。
使用时，当DCDC变换器不工作时，挡板8位于风扇正下方，由于风扇处即使安装风扇后，此开口也过于大，在恶劣环境下，水珠极易从该开口处进入变换器内部，风扇长时间使用，也易堆积大量灰尘，也极易从该开口处进入变换器内部，因此，通过在此设计挡板8位于风扇口1正下方，防止该类问题产生。此时顶部透气取而代之的是风扇口1右侧的透气孔2。在DCDC变换器开始工作时，新能源汽车的车载高压大电池通过DC输入线为DCDC变换器电路板供电，由车控制系统通过信号控制线控制从而给车载低压电池充电，从而实现车载USB、车载音响、点烟器等的使用。电路板上的单片机可控制电机转动，从而将挡板8移动至顶部右侧，从而让出风扇口位置，风扇传动方式为抽风式转动，空气从壳体侧面斜坡式进风口进入，由风扇抽出。如上所述，进风口上下两侧采用斜面式，内部一侧均对准风扇处，从而可以实现空气的快速进入，风扇快速抽出，避免DCDC变换器内部的高温高压空气在DCDC变换器中停留时间过长，导致影响电路板上的敏感元器件发挥不到极致效果，从而使DCDC变换器效率降低。除了上述空气流动散热方式之外，元器件本身的热量部分通过铝材料进行传导至顶部的散热片3进行散热。底座上设有单独的变压器槽10，将变压器单独隔离开，由于变压器具有单独的槽，且其四周均为铝材料，变压器的热量可以从四周的铝材料进行传导，除此之外，将变压器单独隔离也利与减小对其他器件的干扰，从而易于通过EMC测试。底座电路板的MOS管和肖特基二极管也为电路板的主要发热元器件，故给其设计了单独的散热壁11，将上述两种管子紧贴散热壁11，中间擦上导热硅脂，可以将其热量通过散热壁11传出。变压器和上述两种管子可均分布在风扇的一边，利于其发热时产生的热空气通过风扇快速流出。
综上所述，根据本发明实施例的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，通过风扇口、斜坡式进风口、散热片、散热壁、挡板、电机及变压器槽的设计，能够大大提高散热性能，并能够有效避免灰尘和水进入变换器内部，防止变换器损坏，延长变换器的使用寿命，以及能够提高EMC性能。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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物限定。
Claims (10)
1.一种抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，包括DCDC电路、散热风扇、电机、挡板和外壳，所述DCDC电路包括变压器和功率发热器件，所述外壳的顶部开设有风扇口和至少一个透气孔，并在所述风扇口周围设置有多个散热片，所述散热风扇固定安装于所述风扇口处，所述外壳的侧面开设有至少一个线口和多个斜坡式进风口，所述外壳的内侧壁设置有电机槽和挡板槽，所述电机槽用于容纳所述电机，所述挡板槽用于插设所述挡板，所述电机包括齿轮，所述挡板上设置有齿条，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述外壳的底部设置有底座，所述底座的一角设置有变压器槽，所述变压器槽用于容纳所述变压器，所述底座的两侧设置有散热壁，所述散热壁用于安装所述功率发热器件。
2.根据权利要求1所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述外壳具有四个侧面，所述外壳的一个侧面开设有至少一个线口、另三个侧面分别开设有多个斜坡式进风口，所述斜坡式进风口的内口朝向所述风扇的位置。
3.根据权利要求2所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述风扇口开设于所述外壳的顶部左半部分，所述至少一个透气孔开设于所述外壳的顶部右半部分，所述挡板的面积大于所述风扇口的面积并小于或等于所述外壳的顶部一半部分的面积。
4.根据权利要求2所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述电机槽上开设有第一电机槽安装螺丝孔，所述外壳的内侧壁上开设有与所述第一电机槽安装螺丝孔相对应的第二电机槽安装螺丝孔，所述电机槽上还开设有电机轴孔。
5.根据权利要求3所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述挡板槽呈长条状、在同一水平面内沿所述内侧壁开设。
6.根据权利要求2所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述散热壁上开设有第一散热壁螺丝孔，所述外壳的内侧壁上开设有与所述第一散热壁螺丝孔相对应的第二散热壁螺丝孔。
7.根据权利要求2所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述底座的底面设置有多个电路板固定孔。
8.根据权利要求2所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述底座的四周开设有第一底座固定螺丝孔，所述外壳的侧面底部开设有与所述第一底座固定螺丝孔相对应的第二底座固定螺丝孔。
9.根据权利要求2所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述外壳的底部还设置有多个安装耳。
10.根据权利要求1所述的抽风式散热的新能源汽车车载DCDC变换器，其特征在于，所述挡板和所述外壳均为铝材质。
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