CN112770596A - 一种应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，包括：进水接头、出水接头、含水道的控制器壳体、双电机控制器发热源；双电机控制器发热源分别布置在控制器壳体的水道的上下表面，水道位于中间位置；冷却液从进水接头进入控制器壳体的水道内部，先流经与上表面的双电机控制器发热源对应的水道，再进入与下表面的双电机控制器发热源对应的水道，从出水接头流出。传热快，导热效率高，能够同时实现对双电机控制器内部多部件的快速散热，便于双电机控制器小型化、集成化设计，解决了高度集成后控制器系统快速散热问题，极大提升了系统的功率密度，便于整车布置。
Description
技术领域
本发明属于控制器散热领域，涉及一种应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构。
背景技术
目前电机控制器的散热系统都是依靠水道自身材料进行传热，实现对热源到冷却液的热传递，水道自身材料的导热系数较低，传热时间长，散热效率低；而双电机控制器系统体积大，散热效率低，不利于整车布置，现有的散热系统严重限制了控制器功率密度的提升。
发明内容
本发明目的是：提供一种新型的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，传热快，导热效率高，能够同时实现对双电机控制器内部多部件进行快速散热，便于双电机控制器小型化、集成化设计，解决高度集成后控制器系统快速散热的问题，提升系统的功率密度，便于整车布置。
本发明的技术方案是：一种应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，包括：进水接头、出水接头、含水道的控制器壳体、双电机控制器发热源；
所述双电机控制器发热源分别布置在所述控制器壳体的水道的上下表面，所述水道位于中间位置；
冷却液从所述进水接头进入所述控制器壳体的水道内部，先流经与上表面的双电机控制器发热源对应的水道，再进入与下表面的双电机控制器发热源对应的水道，从所述出水接头流出。
其进一步的技术方案是：所述双电机控制器发热源对应的水道壳体内集成有热管，所述热管的内部中空，内部为负压，并冲入工作液体，所述工作液体用于实现汽、液相变传热；所述热管的导热性能大于水道材料本身。
其进一步的技术方案是：所述双电机控制器发热源至少包括双电机控制功率模块、BOOST升压功率模块、薄膜电容、电感；
所述控制器壳体内包括连通的上下双层水道；
所述控制器壳体的上层水道的上表面布置有所述BOOST升压功率模块、所述薄膜电容、所述电感，所述控制器壳体的下层水道的下表面布置有所述双电机控制功率模块。
其进一步的技术方案是：所述热管包括第一热管、第二热管、第三热管；
所述第一热管布置在所述BOOST升压功率模块的对应水道内；所述第二热管布置在所述电感的对应水道内；所述第三热管布置在所述双电机控制功率模块的对应水道内。
其进一步的技术方案是：具有高导热系数的导热绝缘垫片；
所述导热绝缘垫片设置在所述薄膜电容的输出铜排与所述控制器壳体的水道之间。
其进一步的技术方案是：还包括：薄膜电容外部绝缘片；
所述薄膜电容外部绝缘片紧贴所述薄膜电容的输出铜排两侧。
其进一步的技术方案是：所述控制器壳体内的水道在壳体上设有进水口和出水口，所述进水口与所述进水接头连接，所述出水口与所述出水接头连接。
本发明的优点是：
通过集成热管散热水道结构，传热快，导热效率高，能够同时实现对双电机控制器内部多部件比如IGBT模块、电感、薄膜电容等进行快速散热，便于双电机控制器小型化、集成化设计，解决了高度集成后控制器系统快速散热问题，极大提升了系统的功率密度，便于整车布置。
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是本申请提供的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构的下表面的示意图；
图2是本申请提供的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构的上表面的示意图；
图3是本申请提供的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构的整体分解示意图；
图4是本申请提供的上层水道的示意图；
图5是本申请提供的下层水道的示意图；
图6是本申请提供的水道的剖视图；
图7是本申请提供的薄膜电容铜排快速散热方案的示意图。
具体实施方式
实施例：本申请提供了一种应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，结合参考图1至图7，该集成热管散热水道结构包括：进水接头1、出水接头2、含水道314的控制器壳体3、双电机控制器发热源。双电机控制器发热源分别布置在控制器壳体3的水道314的上下表面，水道314位于中间位置。
冷却液从进水接头1进入控制器壳体3的水道314内部，先流经与上表面的双电机控制器发热源对应的水道，再进入与下表面的双电机控制器发热源对应的水道，从出水接头2流出。
为了提高壳体水道基板散热效率，实现热能从发热源到冷却介质之间的快速传递，双电机控制器发热源对应的水道314壳体内集成有热管，热管的内部中空，内部为负压，并冲入工作液体，工作液体用于实现汽、液相变传热，热阻很小；热管的导热性能远大于水道314材料本身。可选的，热管的管壳通常使用铜材，水道材质使用铝材。
双电机控制器发热源至少包括双电机控制功率模块4、BOOST升压功率模块5、薄膜电容6、电感7。
控制器壳体3内包括连通的上下双层水道；控制器壳体3的上层水道的上表面布置有BOOST升压功率模块5、薄膜电容6、电感7，控制器壳体3的下层水道的下表面布置有双电机控制功率模块4。
热管包括第一热管303~304、第二热管305~307、第三热管308~313；第一热管303~304布置在BOOST升压功率模块5的对应水道内；第二热管305~307布置在电感7的对应水道内；第三热管308~313布置在双电机控制功率模块4的对应水道内。
可选的，为了能够实现快速对薄膜电容6的散热，该集成热管散热水道结构还包括：具有高导热系数的导热绝缘垫片8；导热绝缘垫片8设置在薄膜电容6的输出铜排与控制器壳体3的水道314之间。导热绝缘垫片8通常采用高导热硅脂材料加工成薄片。
可选的，该集成热管散热水道结构还包括：薄膜电容外部绝缘片，紧贴薄膜电容6的输出铜排两侧，保证铜排的绝缘性能。示例性的，薄膜电容外部绝缘片采用PET薄膜。
在实际应用中，控制器壳体3内的水道在壳体上设有进水口301和出水口302，进水口301与进水接头1连接，出水口302与出水接头2连接。
对于具有集成热管散热水道结构的双电机控制器，冷却液从进水接头1进入控制器壳体3的水道内部，首先流经上层BOOST升压功率模块5的水道，再进入下层双电机控制功率模块4的水道，同时实现对上层薄膜电容6和电感7的散热，最后吸热升温的冷却液从出水接头2流出，经过外部冷却机制冷却。
本申请中的集成热管散热水道结构还可以应用在电机壳体的水道内，在电机壳体的水道内集成热管，提升电机绕组的快速散热性能。
综上所述，本申请提供的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，通过集成热管散热水道结构，传热快，导热效率高，能够同时实现对双电机控制器内部多部件比如IGBT模块、电感、薄膜电容等进行快速散热，便于双电机控制器小型化、集成化设计，解决了高度集成后控制器系统快速散热问题，极大提升了系统的功率密度，便于整车布置。
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隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或者两个以上。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，其特征在于，包括：进水接头、出水接头、含水道的控制器壳体、双电机控制器发热源；
所述双电机控制器发热源分别布置在所述控制器壳体的水道的上下表面，所述水道位于中间位置；
冷却液从所述进水接头进入所述控制器壳体的水道内部，先流经与上表面的双电机控制器发热源对应的水道，再进入与下表面的双电机控制器发热源对应的水道，从所述出水接头流出。
2.根据权利要求1所述的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，其特征在于，所述双电机控制器发热源对应的水道壳体内集成有热管，所述热管的内部中空，内部为负压，并冲入工作液体，所述工作液体用于实现汽、液相变传热；所述热管的导热性能大于水道材料本身。
3.根据权利要求2所述的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，其特征在于，所述双电机控制器发热源至少包括双电机控制功率模块、BOOST升压功率模块、薄膜电容、电感；
所述控制器壳体内包括连通的上下双层水道；
所述控制器壳体的上层水道的上表面布置有所述BOOST升压功率模块、所述薄膜电容、所述电感，所述控制器壳体的下层水道的下表面布置有所述双电机控制功率模块。
4.根据权利要求3所述的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，其特征在于，所述热管包括第一热管、第二热管、第三热管；
所述第一热管布置在所述BOOST升压功率模块的对应水道内；所述第二热管布置在所述电感的对应水道内；所述第三热管布置在所述双电机控制功率模块的对应水道内。
5.根据权利要求4所述的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，其特征在于，还包括：具有高导热系数的导热绝缘垫片；
所述导热绝缘垫片设置在所述薄膜电容的输出铜排与所述控制器壳体的水道之间。
6.根据权利要求5所述的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，其特征在于，还包括：薄膜电容外部绝缘片；
所述薄膜电容外部绝缘片紧贴所述薄膜电容的输出铜排两侧。
7.根据权利要求1至6任一所述的应用于双电机控制器的集成热管散热水道结构，其特征在于，所述控制器壳体内的水道在壳体上设有进水口和出水口，所述进水口与所述进水接头连接，所述出水口与所述出水接头连接。
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Denomination of invention: An Integrated Heat Pipe Cooling Channel Structure Applied to Dual Motor Controllers Effective date of registration: 20231130 Granted publication date: 20230331 Pledgee: China Merchants Bank Limited by Share Ltd. Hefei branch Pledgor: HEFEI JUYI POWER SYSTEM Co.,Ltd. Registration number: Y2023980068572 |