CN113192910A - 一种igbt模块散热结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IGBT模块散热结构；属于车辆电机控制器技术领域；现有技术中风冷和水冷受空间和位置影响难以满足散热需求，本发明提供的散热结构包括散热器本体和分别设置于所述散热器本体两侧的2个散热器盖板；所述散热器盖板面朝所述散热器本体一侧上设有散热翅片，所述散热器本体的内部也设有散热翅片，与所述散热器盖板上的散热翅片相对；所述散热器本体的两侧上还设有螺纹通孔，用于双面安装IGBT；实现了可根据不同电机控制器的实际IGBT数量及散热量的需求，灵活选用散热器数量、材料以及不同结构的散热器翅片。
Description
技术领域
本发明属于电机控制器技术领域，特别是涉及一种IGBT模块散热结构。
背景技术
随着电动汽车的普及化，电动汽车的运行工况也随之增加，电机控制器向着高精度、高功率密度趋势发展，但是，电机控制器中的核心原件IGBT由于其过热导致的损坏已经成为制约电动汽车发展的关键因素。IGBT过热的主要原因是电机控制器的散热器散热速率过低。
电机控制器中IGBT的散热方式主要有两种：风冷和水冷。受汽车内部的安装空间、安装位置等因素的影响，采用风冷散热方式的电机控制器由于体积大、散热能力有限而较难满足要求，因此就需要采用体积小、散热能力更强的水冷散热器来满足IGBT的散热需求。
现有的水冷散热器结构方案主要是一体式平行水道或U型水道，其结构单一，通用性较差，流道的均流性不足，且电机控制器内部空间利用率低。
现亟需一种散热性能好的IGBT模块散热结构和电机控制器。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题，本发明一种IGBT模块散热结构，其特征在于：所述散热结构包括散热器本体和分别设置于所述散热器本体两侧的2个散热器盖板；
所述散热器盖板面朝所述散热器本体一侧上设有散热翅片，所述散热器本体的内部也设有散热翅片，与所述散热器盖板上的散热翅片相对；
所述散热器本体的两侧上还设有螺纹通孔，用于双面安装IGBT。
优选地，所述散热器本体与所述散热器盖板采用搅拌摩擦焊的连接方式。
优选地，所述散热结构的底部设有进液口、出液口。
优选地，所述散热器本体和所述散热器盖板材质选用ADC12。
本发明还提供了一种电机控制器，其特征在于：所述电机控制器包括壳体，以及安装在所述壳体底板上的多个IGBT模块散热结构；
所述散热结构包括散热器本体和分别设置于所述散热器本体两侧的2个散热器盖板；
所述散热器盖板面朝所述散热器本体一侧上设有散热翅片，所述散热器本体的内部也设有散热翅片，与所述散热器盖板上的散热翅片相对；
所述散热器本体的两侧上还设有螺纹通孔，用于双面安装IGBT。
优选地，所述壳体底板上设置有进液口、出液口；与所述所述散热结构的底部进液口、出液口相对应。
优选地，冷却液进入所述电机控制器第一流道后，分别通过各所述散热器的进液口进入各所述散热器，冷却液流过各所述散热器内部翅片后，通过各所述散热器的出液口汇流到所述电机控制器的第二流道。
优选地，各所述散热器的进液口、出液口直径尺寸不同，保证各相流量的均衡性。
与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：
1)本设计方案的散热器双面散热，适配双面IGBT安装应用，流道均流性设计，保障各相流量的均衡性。可根据不同电机控制器的实际IGBT数量及散热量的需求，灵活选用散热器数量、材料以及不同结构的散热器翅片。散热器本体和散热器盖板之间根据控制器的内部空间需要，可选用多种连接方式，如选用螺钉连接、密封圈密封方式或搅拌摩擦焊连接方式。散热器的通用性强、更换维修方便，电机控制器内部空间的利用率高。
附图说明
图1是本发明散热器的底部结构图；
图2是本发明散热器的正视图；
图3是本发明散热器的分解图；
图4是本发明电机控制器底部结构图；
图5是本发明电机控制器冷却液流道图；
图6是本发明电机控制器的俯视图；
图7是本发明电机控制器的正视图。
图中附图标记如下：1、散热器，1.1、散热器本体，1.2、散热器盖板，2、螺纹通孔，3、通孔，4、进液口，5、螺纹孔，6、出液口，7、翅片，8、机控制器壳体，9、螺纹孔，10、进液口，11、通孔，12、出液口，13、电机控制器流道，14、电机控制器流道。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施例
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图7所示，是本发明的电机控制器的结构图，电机控制器包括电机控制器壳体8，散热器1，多个散热器1并排设置在电机控制器壳体8的底板上；
如图3所示，是本发明散热器的分解图，散热器1由散热器本体1.1和散热器盖板1.2组成；每个散热器1都包括1个散热器本体1.1和分别设置于两侧的2个散热器盖板1.2；散热器盖板1.2面朝散热器本体1.1一侧上规则的设置有翅片7，散热器本体1.1的内部也设置有翅片7，与两侧盖板上的翅片7相对。散热器本体1.1与散热器盖板1.2采用搅拌摩擦焊的连接方式。
如图2所示，是本发明散热器的正视图，各个散热器1采用双面散热板结构，其上设有螺纹通孔2，适配双面IGBT安装应用。
如图1所示，是本发明散热器的底部结构图；各散热器底部设有螺纹孔5和通孔3；如图4所示，是本发明电机控制器的底部结构图，电机控制器壳体8的底部上设有螺纹孔9和通孔11，各螺纹孔和通孔互相组合，用于固定散热器1。散热器1与电机控制器壳体8之间采用螺钉连接、密封圈密封的固定方式。
如图1、4所示，各散热器1的底部上设有进液口4、出液口6；电机控制器壳体8的底板上设有进液口10和出液口12与散热器1上的进液口4、出液口6相对应；
如图5所示，是本发明电机控制器冷却液流道图，冷却液进入电机控制器流道13后，分别通过各个散热器1的进液口4进入各散热器1，冷却液流过各散热器1内部翅片7后，通过各散热器1的出液口6汇流到电机控制器的流道14。各散热器1的进出液口直径尺寸不同，保证各相流量的均衡性。
根据电机控制器的IGBT数量、IGBT热耗及电机控制器的内部空间尺寸大小，确定所需要的散热器1数量和散热器翅片7结构。
各散热器1统一结构化设计，独立安装，便于拆装及维护，无防错要求。
各散热器1均流性好，保证各相流量的均衡性。
散热器本体1.1和散热器盖板(1.2)材质与电机控制器壳体(8)保持一致，均选用ADC12。
如图6所示，是本发明电机控制器结构图，电机控制器包括电机控制器壳体8、3个散热器1、每个散热器可在其两侧安装两个IGBT。电机控制器壳体8的底板上设有散热器固定孔，每个散热器1上设有4个IGBT固定通孔。
每个IGBT通过4个螺钉固定于散热器1上。
每个散热器1通过螺钉固定于电机控制器壳体8上。
每个IGBT竖直安装、并联，提高了电机控制器的内部空间利用率，大幅度缩小电机控制器尺寸。
散热器1结构通用化设计，可适配450A/600A/800A/900A IGBT(2)的安装，提高了电机控制器的功率兼容性，可满足60kW～300kW的功率要求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (8)
1.一种IGBT模块散热结构，其特征在于：所述散热结构包括散热器本体和分别设置于所述散热器本体两侧的2个散热器盖板；
所述散热器盖板面朝所述散热器本体一侧上设有散热翅片，所述散热器本体的内部也设有散热翅片，与所述散热器盖板上的散热翅片相对；
所述散热器本体的两侧上还设有螺纹通孔，用于双面安装IGBT。
2.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于：所述散热器本体与所述散热器盖板采用搅拌摩擦焊的连接方式。
3.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于：所述散热结构的底部设有进液口、出液口。
4.根据权利要求1所述的散热模块，其特征在于：所述散热器本体和所述散热器盖板材质选用ADC12。
5.一种电机控制器，其特征在于：所述电机控制器包括壳体，以及安装在所述壳体底板上的多个IGBT模块散热结构；
所述散热结构包括散热器本体和分别设置于所述散热器本体两侧的2个散热器盖板；
所述散热器盖板面朝所述散热器本体一侧上设有散热翅片，所述散热器本体的内部也设有散热翅片，与所述散热器盖板上的散热翅片相对；
所述散热器本体的两侧上还设有螺纹通孔，用于双面安装IGBT。
6.根据权利要求5所述的电机控制器，其特征在于：所述壳体底板上设置有进液口、出液口；与所述所述散热结构的底部进液口、出液口相对应。
7.根据权利要求5所述的电机控制器，其特征在于：冷却液进入所述电机控制器第一流道后，分别通过各所述散热器的进液口进入各所述散热器，冷却液流过各所述散热器内部翅片后，通过各所述散热器的出液口汇流到所述电机控制器的第二流道。
8.根据权利要求7所述的电机控制器，其特征在于：各所述散热器的进液口、出液口直径尺寸不同，保证各相流量的均衡性。
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