CN113015400B - 一种驱动电机功率模块的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种驱动电机功率模块的冷却系统，包括水道上盖板、水道板和水道下盖板，所述水道板设在水道上盖板和水道下盖板之间，且水道上盖板、水道板和水道下盖板的长、宽相同，所述水道上盖板、水道板和水道下盖板通过压合工装装配并通过真空焊接形成一体，所述水道板内设有冷却水道，且冷却水道包括容纳水道槽和连接水道槽，所述容纳水道槽等距设有多组；本发明将水道板置于水道上盖板和水道下盖板中间，在冷却水道中添加散热组件，通过压合装配和真空焊接，使得水道上盖板、水道板、水道下盖板和散热组件形成一体，焊接后水道模组无需螺栓锁附和密封圈密封，避免密封长时间老化失效的风险。

Description

一种驱动电机功率模块的冷却系统
技术领域
本发明涉及汽车系统技术领域，尤其涉及一种驱动电机功率模块的冷却系统。
背景技术
在节能环保的发展主题之下，新能源汽车技术持续迭代更新，特别是纯电驱动汽车动力总成的集成化程度越来越高，要求电驱动总成的控制器功率密度更高，而对动力总成的冷却性能带来更高的挑战；
目前电驱动总成的控制器冷却系统主要是通过螺栓锁住盖板与水道结构件的方式，中间还需要密封圈密封以达到IP67的防护等级，对于小型化地功率器件相对来看需要更小的空间结构作散热需求，高功率密度的热管理将成为功率器件冷却的一个重要课题，因此，本发明提出一种驱动电机功率模块的冷却系统以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种驱动电机功率模块的冷却系统，该驱动电机功率模块的冷却系统将水道板置于水道上盖板和水道下盖板中间，在冷却水道中添加散热组件，通过压合装配和真空焊接，使得水道上盖板、水道板、水道下盖板和散热组件形成一体，焊接后水道模组无需螺栓锁附和密封圈密封，避免密封长时间老化失效的风险。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种驱动电机功率模块的冷却系统，包括水道上盖板、水道板和水道下盖板，所述水道板设在水道上盖板和水道下盖板之间，且水道上盖板、水道板和水道下盖板的长、宽相同，所述水道上盖板、水道板和水道下盖板通过压合工装装配并通过真空焊接形成一体，所述水道板内设有冷却水道，且冷却水道包括容纳水道槽和连接水道槽，所述容纳水道槽等距设有多组，且相邻两组所述容纳水道槽之间连通有连接水道槽，所述容纳水道槽的内部设有散热组件，且散热组件包括导热片和散热鳍片，所述导热片上设有多组所述散热鳍片，所述水道上盖板顶部的两侧分别安装有进水管和出水管，且进水管、出水管均与所述冷却水道连通。
进一步改进在于：所述散热组件的高度与所述容纳水道槽的高度相同，所述散热组件上的中间位置处设有过水缺口，且过水缺口用于冷却水流通。
进一步改进在于：所述水道上盖板顶部的两侧分别设有进水口和出水口，所述进水管通过螺纹安装在进水口上，所述出水管通过螺纹安装在出水口上。
进一步改进在于：所述进水管连接外置冷却液泵，冷却液通过进水管注入冷却水道，流经内部散热鳍片，接触散热面带走热量，冷却液按冷却水道的路径流动，从出水管排出，进行水冷。
进一步改进在于：所述水道板和散热组件的上下面均刷有锡膏，且锡膏的厚度均匀。
进一步改进在于：所述水道上盖板的内部设有绝缘腔室，且绝缘腔室的内部的上下端分别设有金属片和半导体片，所述金属片和半导体片贴合。
进一步改进在于：所述金属片的一端电连接有导线，且导线的一端延伸出所述水道上盖板，所述导线与电源连接。
进一步改进在于：所述水道下盖板的底面为整平面，且整平面符合电子功率器件需要的平面度并保证贴附间隙。
本发明的有益效果为：本发明将水道板置于水道上盖板和水道下盖板中间，在冷却水道中添加散热组件，通过压合装配和真空焊接，使得水道上盖板、水道板、水道下盖板和散热组件形成一体，焊接后水道模组无需螺栓锁附和密封圈密封，避免密封长时间老化失效的风险，且冷却液通过进水管注入，流经内部散热鳍片，接触散热面带走热量，保证冷却液按设计的通流路径流动，在缩减结构件的同时保证冷却效果，同时，绝缘腔室内的金属片和半导体片构成肖特基结，在通电后形成帕尔贴效应，由于电子运动原理半导体片的一面制冷，进一步优化冷却效果。
附图说明
图1为本发明的拆分示意图；
图2为本发明的散热组件示意图；
图3为本发明的进水管、出水管安装示意图；
图4为本发明的绝缘腔室内部示意图。
其中：1、水道上盖板；2、水道板；3、水道下盖板；4、容纳水道槽；5、连接水道槽；6、散热组件；7、导热片；8、散热鳍片；9、进水管；10、出水管；11、过水缺口；12、进水口；13、出水口；14、绝缘腔室；15、金属片；16、半导体片；17、导线。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2、3、4所示，本实施例提出了一种驱动电机功率模块的冷却系统，包括水道上盖板1、水道板2和水道下盖板3，所述水道板2设在水道上盖板1和水道下盖板3之间，且水道上盖板1、水道板2和水道下盖板3的长、宽相同，所述水道上盖板1、水道板2和水道下盖板3通过压合工装装配并通过真空焊接形成一体，所述水道板2内设有冷却水道，且冷却水道包括容纳水道槽4和连接水道槽5，所述容纳水道槽4等距设有多组，且相邻两组所述容纳水道槽4之间连通有连接水道槽5，所述容纳水道槽4的内部设有散热组件6，且散热组件6包括导热片7和散热鳍片8，所述导热片7上设有多组所述散热鳍片8，所述水道上盖板1顶部的两侧分别安装有进水管9和出水管10，且进水管9、出水管10均与所述冷却水道连通。水道上盖板1、水道板2、水道下盖板3和散热组件6形成一体，焊接后水道模组无需螺栓锁附和密封圈密封，冷却液通过进水管9注入，流经内部散热鳍片8，接触散热面带走热量，保证冷却液按设计的通流路径流动，保证冷却效果。
所述散热组件6的高度与所述容纳水道槽4的高度相同，所述散热组件6上的中间位置处设有过水缺口11，且过水缺口11用于冷却水流通。
所述水道上盖板1顶部的两侧分别设有进水口12和出水口13，所述进水管9通过螺纹安装在进水口12上，所述出水管10通过螺纹安装在出水口13上。便于安装或拆卸进水管9、出水管10。
所述进水管9连接外置冷却液泵，冷却液通过进水管9注入冷却水道，流经内部散热鳍片8，接触散热面带走热量，冷却液按冷却水道的路径流动，从出水管10排出，进行水冷。
所述水道板2和散热组件6的上下面均刷有锡膏，且锡膏的厚度均匀。优化散热性能。
所述水道上盖板1的内部设有绝缘腔室14，且绝缘腔室14的内部的上下端分别设有金属片15和半导体片16，所述金属片15和半导体片16贴合。
所述金属片15的一端电连接有导线17，且导线17的一端延伸出所述水道上盖板1，所述导线17与电源连接。金属片15和半导体片16构成肖特基结，在通电后形成帕尔贴效应，由于电子运动原理半导体片16的一面制冷。肖特基结的原理为：半导体的逸出功比金属的小，故当金属与半导体接触时,电子就从半导体流入金属，在半导体表面层内形成一个由带正电不可移动的杂质离子组成的空间电荷区；帕尔贴效应的原理为：当有电流通过不同的导体（金属和半导体）组成的回路时，除产生不可逆的焦耳热外，在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象，由此进行制冷。
所述水道下盖板3的底面为整平面，且整平面符合电子功率器件需要的平面度并保证贴附间隙。
该驱动电机功率模块的冷却系统将水道板2置于水道上盖板1和水道下盖板3中间，在冷却水道中添加散热组件6，通过压合装配和真空焊接，使得水道上盖板1、水道板2、水道下盖板3和散热组件6形成一体，焊接后水道模组无需螺栓锁附和密封圈密封，避免密封长时间老化失效的风险，且冷却液通过进水管9注入，流经内部散热鳍片8，接触散热面带走热量，保证冷却液按设计的通流路径流动，在缩减结构件的同时保证冷却效果，同时，绝缘腔室14内的金属片15和半导体片16构成肖特基结，在通电后形成帕尔贴效应，由于电子运动原理半导体片16的一面制冷，进一步优化冷却效果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种驱动电机功率模块的冷却系统，其特征在于：包括水道上盖板（1）、水道板（2）和水道下盖板（3），所述水道板（2）设在水道上盖板（1）和水道下盖板（3）之间，且水道上盖板（1）、水道板（2）和水道下盖板（3）的长、宽相同，所述水道上盖板（1）、水道板（2）和水道下盖板（3）通过压合工装装配并通过真空焊接形成一体，所述水道板（2）内设有冷却水道，且冷却水道包括容纳水道槽（4）和连接水道槽（5），所述容纳水道槽（4）等距设有多组，且相邻两组所述容纳水道槽（4）之间连通有连接水道槽（5），所述容纳水道槽（4）的内部设有散热组件（6），且散热组件（6）包括导热片（7）和散热鳍片（8），所述导热片（7）上设有多组所述散热鳍片（8），所述水道上盖板（1）顶部的两侧分别安装有进水管（9）和出水管（10），且进水管（9）、出水管（10）均与所述冷却水道连通；所述水道上盖板（1）的内部设有绝缘腔室（14），且绝缘腔室（14）的内部的上下端分别设有金属片（15）和半导体片（16），所述金属片（15）和半导体片（16）贴合；所述金属片（15）的一端电连接有导线（17），且导线（17）的一端延伸出所述水道上盖板（1），所述导线（17）与电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种驱动电机功率模块的冷却系统，其特征在于：所述散热组件（6）的高度与所述容纳水道槽（4）的高度相同，所述散热组件（6）上的中间位置处设有过水缺口（11），且过水缺口（11）用于冷却水流通。
3.根据权利要求1所述的一种驱动电机功率模块的冷却系统，其特征在于：所述水道上盖板（1）顶部的两侧分别设有进水口（12）和出水口（13），所述进水管（9）通过螺纹安装在进水口（12）上，所述出水管（10）通过螺纹安装在出水口（13）上。
4.根据权利要求1所述的一种驱动电机功率模块的冷却系统，其特征在于：所述进水管（9）连接外置冷却液泵，冷却液通过进水管（9）注入冷却水道，流经内部散热鳍片（8），接触散热面带走热量，冷却液按冷却水道的路径流动，从出水管（10）排出，进行水冷。
5.根据权利要求1所述的一种驱动电机功率模块的冷却系统，其特征在于：所述水道板（2）和散热组件（6）的上下面均刷有锡膏，且锡膏的厚度均匀。
6.根据权利要求1所述的一种驱动电机功率模块的冷却系统，其特征在于：所述水道下盖板（3）的底面为整平面，且整平面符合电子功率器件需要的平面度并保证贴附间隙。
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