CN113217172A - 一种车用冗余型智能电子水泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用冗余型智能电子水泵，其中，水泵主体一端固定于涡壳内，水泵端盖固定于水泵主体的另一端，控制器安装于水泵端盖相对于水泵主体的另一端，控制器外侧设置控制器罩盖，接插件固定于水泵端盖的侧部；各组件的相互连接处均设置密封圈进行密封；控制器的电感、芯片和电容分别与水泵端盖的电感散热面、芯片散热面和电容散热面相连接；控制器的控制板与控制器罩盖的控制板散热面相连接，控制板的热量经控制板散热面和散热筋进行散热。通过本发明的技术方案，提升了电子水泵的散热性能，从而降低了控制器的工作温度，保证了电子水泵的使用性能，增加了控制器的使用寿命，且工艺简单、成本低、密封效果好。

Description

一种车用冗余型智能电子水泵

技术领域

本发明涉及汽车电子水泵技术领域，尤其涉及一种车用冗余型智能电子水泵。

背景技术

传统汽车发动机是汽车的动力装置，提供汽车的动力源，包含五大系统：燃料供给系统、冷却系统、润滑系统、点火系统和启动系统。传统皮带机械水泵作为冷却系统中的重要部件，其作用在于对发动机进行循环冷却，降低发动机的工作温度，保障发动机的正常运行。

随着我国汽车行业的高速发展，各汽车制造商都在致力于高度集成化、智能化的控制系统研发应用，伴随而来的就是发动机改变后电驱动单元、电控单元以及电池仓等主要发热部件的散热问题。为解决核心器件的冷却散热问题，传统的机械水泵缺失发动机动力源而改为电机驱动的智能电子水泵循环液冷散热系统，由于液冷系统需要连续运行而且系统的冷却效果直接影响到汽车上的核心部件的工作状态，因此对液冷散热系统的核心部件——电子水泵提出了更严苛的要求，即要求电子冷却水泵具有高功率、高效率、大扬程、低功耗、低噪音、更可靠的特点。

电子水泵在正常工作时，内部冷却液温度可达85℃以上，这对电子水泵的耐高温性能提出了严格要求，由于电子水泵内部包含电机、控制器等发热部件，进一步提高整个电子水泵的内部温度，高温会降低电子水泵中控制器的工作性能，进而降低电子水泵的使用寿命。现有电子水泵的控制器固定于电机尾部的塑料骨架上，靠近电机的输出轴和定子组件热源，而且塑料骨架的导热系数低、散热性能差，导致控制器所处环境温度高，严重影响控制器的使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种车用冗余型智能电子水泵，通过对电子水泵的结构进行改进，取消电机尾部的塑料骨架，增加水泵端盖，将控制器固定于水泵端盖内部，远离电机热源，且在水泵端盖和控制器罩盖上设置散热面，提升了电子水泵的散热性能，从而降低了控制器的工作温度，保证了电子水泵的使用性能，增加了控制器的使用寿命，且密封圈的密封方式，相比现有电子水泵的密封胶密封方式，工艺简单、成本低、密封效果好。

为实现上述目的，本发明提供了一种车用冗余型智能电子水泵，包括：涡壳、水泵主体、水泵端盖、接插件、控制器和控制器罩盖；所述水泵主体一端固定于所述涡壳内，所述水泵端盖固定于所述水泵主体的另一端，所述控制器安装于所述水泵端盖相对于所述水泵主体的另一端，所述控制器外侧设置所述控制器罩盖，所述接插件固定于所述水泵端盖的侧部；所述涡壳、所述水泵主体、所述水泵端盖、所述接插件、所述控制器与所述控制器罩盖的相互连接处均设置密封圈进行密封；所述水泵端盖设置有电感散热面、芯片散热面和电容散热面，所述控制器的电感、芯片和电容分别与所述电感散热面、所述芯片散热面和所述电容散热面相连接；所述控制器罩盖设置有控制板散热面和散热筋，所述控制器的控制板与所述控制板散热面相连接，所述控制板的热量经所述控制板散热面和所述散热筋进行散热。

在上述技术方案中，优选地，所述水泵主体包括电机和叶轮，所述电机包括输出轴和相线，所述叶轮固定于所述输出轴一端，所述水泵主体与所述涡壳相固定时所述叶轮置于所述涡壳内，所述相线穿过所述水泵端盖并连接于所述控制板的相线针孔中。

在上述技术方案中，优选地，所述水泵端盖的侧部设置有接插件安装孔，所述接插件包括插针和接插件本体，所述插针设置于所述接插件本体的一端，所述接插件本体固定于所述接插件安装孔外侧，且所述插针穿过所述接插件安装孔并于所述水泵端盖内部连接于所述控制板的接插件针孔中。

在上述技术方案中，优选地，所述电感散热面、所述芯片散热面和所述电容散热面上均涂设有散热胶，所述控制器上的所述电感、所述芯片和所述电容分别通过散热胶与所述电感散热面、所述芯片散热面和所述电容散热面相连接。

在上述技术方案中，优选地，所述控制器罩盖上的所述控制板散热面上涂设有散热胶，所述控制板通过散热胶与所述控制板散热面相连接。

在上述技术方案中，优选地，所述涡壳、所述水泵主体、所述水泵端盖、所述接插件、所述控制器与所述控制器罩盖的相互连接处均设置有密封圈凹槽，所述密封圈设置于所述密封圈凹槽中。

在上述技术方案中，优选地，所述涡壳、所述水泵主体、所述水泵端盖、所述接插件、所述控制器与所述控制器罩盖的相互连接处设置相适配的螺钉通孔和螺钉固定孔，由螺钉穿过所述螺钉通孔固定于相应的螺钉固定孔中实现固定连接。

在上述技术方案中，优选地，所述涡壳上设置有冷却液输入孔和冷却液输出孔，所述叶轮位于所述冷却液输入孔与所述冷却液输出孔之间形成的空间内。

在上述技术方案中，优选地，所述相线通过锡焊连接固定于所述控制板的相线针孔中，所述插针通过锡焊连接固定于所述控制板的接插件针孔中。

在上述技术方案中，优选地，所述电感和所述电容采用选择焊方式连接固定于所述控制板上，所述芯片采用贴片方式连接固定于所述控制板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的电子水泵对现有电子水泵的结构进行了改进，在现有电子水泵的基础上取消电机尾部的塑料骨架，增加水泵端盖零件，控制器通过螺钉固定于水泵端盖内部，控制器连接牢固，不易松动；

(2)控制器与电机输出轴、定子组件之间拥有水泵端盖零件，远离了电机的热源，降低控制器的工作温度，增加了控制器的使用寿命，保证电子水泵的使用性能；

(3)水泵端盖拥有散热面设计，控制器上的高热元器件与水泵端盖的散热面接触，相比于现有电子水泵的塑料骨架，铝件水泵端盖拥有极佳的散热性能，降低控制器的工作温度；

(4)涡壳、水泵主体、水泵端盖、接插件、控制器罩盖的密封均采用密封圈的方式，相比现有电子水泵的密封胶的方式，成本低，工艺简单；

(5)涡壳、水泵主体、水泵端盖、接插件、控制器、控制器罩盖的连接方式均采用螺钉连接，连接牢固，成本低，工艺简单；

(6)控制器罩盖拥有散热面和散热筋设计，进一步提高了电子水泵的散热性能，降低控制器的工作温度，保证电子水泵的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的车用冗余型智能电子水泵的爆炸结构示意图；

图2为本发明一种实施例公开的涡壳的结构示意图；

图3为本发明一种实施例公开的水泵主体的结构示意图；

图4为本发明一种实施例公开的水泵端盖的俯视结构示意图；

图5为本发明一种实施例公开的水泵端盖的立体结构示意图；

图6为本发明一种实施例公开的接插件的立体结构示意图；

图7为本发明一种实施例公开的控制器的俯视结构示意图；

图8为本发明一种实施例公开的控制器罩盖的背面结构示意图；

图9为本发明一种实施例公开的控制器罩盖的正面结构示意图；

图10为本发明一种实施例公开的涡壳、水泵主体和水泵端盖的装配结构示意图；

图11为本发明一种实施例公开的涡壳、水泵主体、水泵端盖和接插件的装配结构示意图；

图12为本发明一种实施例公开的涡壳、水泵主体、水泵端盖、控制器和接插件的装配结构示意图；

图13为本发明一种实施例公开的车用冗余型智能电子水泵的整体装配结构示意图。

图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：

1、涡壳；11、螺钉固定孔；12、冷却液输入孔；13、冷却液输出孔；2、水泵主体；21、叶轮；22、输出轴；23、相线；24、密封圈凹槽；25、螺钉通孔；26、螺钉固定孔；3、水泵端盖；31、控制器螺钉固定孔；32、电感散热面；33、芯片散热面；34、电容散热面；35、螺钉通孔；36、密封圈凹槽；37、接插件螺钉固定孔；38、接插件安装孔；39、螺钉固定孔；4、接插件；41、插针；42、接插件本体；43、密封圈凹槽；44、螺钉通孔；5、控制器；51、电感；52、芯片；53、电容；54、控制板；55、螺钉通孔；56、相线针孔；57、接插件针孔；6、控制器罩盖；61、控制板散热面；62、散热筋；63、密封圈凹槽；64、螺钉通孔。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，根据本发明提供的一种车用冗余型智能电子水泵，包括：涡壳1、水泵主体2、水泵端盖3、接插件4、控制器5和控制器罩盖6；水泵主体2一端固定于涡壳1内，水泵端盖3固定于水泵主体2的另一端，控制器5安装于水泵端盖3相对于水泵主体2的另一端，控制器5外侧设置控制器罩盖6，接插件4固定于水泵端盖3的侧部；涡壳1、水泵主体2、水泵端盖3、接插件4、控制器5与控制器罩盖6的相互连接处均设置密封圈进行密封；水泵端盖3设置有电感散热面32、芯片散热面33和电容散热面34，控制器5的电感51、芯片52和电容53分别与电感散热面32、芯片散热面33和电容散热面34相连接；控制器罩盖6设置有控制板散热面61和散热筋62，控制器5的控制板54与控制板散热面61相连接，控制板54的热量经控制板散热面61和散热筋62进行散热。

在该实施例中，通过对电子水泵的结构进行改进，取消电机尾部的塑料骨架，增加水泵端盖3，将控制器5固定于水泵端盖3内部，远离电机热源，且在水泵端盖3和控制器罩盖6上设置散热面，提升了电子水泵的散热性能，从而降低了控制器5的工作温度，保证了电子水泵的使用性能，增加了控制器5的使用寿命，且密封圈的密封方式，相比现有电子水泵的密封胶密封方式，工艺简单、成本低、密封效果好。

如图2至图5所示，具体地，在上述实施例中，优选地，水泵主体2包括电机和叶轮21，电机包括定子组件、转子组件、输出轴22和相线23，定子组件和转子组件为电机的主体结构，输出轴22为转子组件的中轴，叶轮21固定于输出轴22的其中一端以随转子组件同步转动，水泵主体2与涡壳1相固定时叶轮21置于涡壳1内。相线23根据电机的类型与定子组件或转子组件相连，且露出于电机的主体。水泵端盖3安装于水泵主体2上，在将控制器5向水泵端盖3内安装过程中，其控制板54上的相线针孔56位置与相线23相对应，使得相线23连接于控制板54的相线针孔56中。

如图6所示，在上述实施例中，优选地，水泵端盖3的侧部设置有接插件安装孔38，接插件4包括插针41和接插件本体42，插针41设置于接插件本体42的一端，接插件本体42固定于接插件安装孔38外侧，且插针41穿过接插件安装孔38并于水泵端盖3内部连接于控制板54的接插件针孔57中。

其中，插针41的设置方向，使得插针41穿过接插件安装孔38后朝向控制板54，控制器5向水泵端盖3内安装过程中，其控制板54上的接插件针孔57对应于插针41位置进行安装固定。

如图7所示，在上述实施例中，优选地，电感散热面32、芯片散热面33和电容散热面34上均涂设有散热胶，控制器5上的电感51、芯片52和电容53分别通过散热胶与电感散热面32、芯片散热面33和电容散热面34相连接。在运行过程中，控制器5的热量通过散热胶传递至整个水泵端盖3进行散热。水泵端盖3采用铝、铜等散热性能较好的材料制成，相比于现有电子水泵的塑料骨架提升了控制器5的散热性能，降低了控制器5的工作温度。

如图8和图9所示，在上述实施例中，优选地，控制器罩盖6上的控制板散热面61上涂设有散热胶，控制板54通过散热胶与控制板散热面61相连接。控制器罩盖6上的控制板散热面61，相对于水泵端盖3上的电感散热面32、芯片散热面33和电容散热面34，设置于控制器5的控制板54的另一面，通过散热胶对控制板54进行散热，进一步提高了电子水泵的散热性能。

在上述实施例中，优选地，涡壳1、水泵主体2、水泵端盖3、接插件4、控制器5与控制器罩盖6的相互连接处均设置有密封圈凹槽，密封圈设置于密封圈凹槽中。相比于传统电子水泵的密封胶密封方式，成本低、工艺简单，且在密封圈密封效果变差后便于更换密封圈，保证密封效果。

具体地，水泵主体2上设置有密封圈凹槽24，密封圈凹槽24中套设密封圈，实现水泵主体2与涡壳1之间的密封；水泵端盖3上设置密封圈凹槽36，密封圈凹槽36中套设密封圈，实现水泵端盖3与水泵主体2之间的密封；接插件4上设置密封圈凹槽43，密封圈凹槽43中套设密封圈，实现接插件4与水泵端盖3之间的密封；控制器罩盖6上设置密封圈凹槽63，密封圈凹槽63中套设密封圈，实现控制器罩盖6与水泵端盖3之间的密封。

在上述实施例中，优选地，涡壳1、水泵主体2、水泵端盖3、接插件4、控制器5与控制器罩盖6的相互连接处设置相适配的螺钉通孔和螺钉固定孔，由螺钉穿过螺钉通孔固定于相应的螺钉固定孔中实现固定连接。

具体地，涡壳1上设置有螺钉固定孔11，水泵主体2上设置有螺钉通孔25，水泵主体2通过螺钉穿过螺钉通孔25固定于螺钉固定孔11，实现水泵主体2与涡壳1的固定。水泵主体2上设置有螺钉固定孔26，水泵端盖3上设置有螺钉通孔35，水泵端盖3通过螺钉穿过螺钉通孔35固定于螺钉固定孔26，实现水泵端盖3与水泵主体2的固定。水泵端盖3上设置有接插件4螺钉固定孔37，接插件4上设置有螺钉通孔44，接插件4通过螺钉穿过螺钉通孔44固定于接插件4螺钉固定孔37，实现接插件4与水泵端盖3的固定。水泵端盖3还设置有螺钉固定孔39，控制器罩盖6上设置有螺钉通孔64，控制器罩盖6通过螺钉穿过螺钉通孔64固定于螺钉固定孔，实现控制器罩盖6与水泵端盖3的固定。水泵端盖3上设置有控制器5螺钉固定孔31，控制器5上设置有螺钉通孔55，控制器5通过螺钉穿过螺钉通孔55固定于控制器5螺钉固定孔31，实现控制器5与水泵端盖3的固定。

在上述实施例中，优选地，涡壳1上设置有冷却液输入孔12和冷却液输出孔13，叶轮21位于冷却液输入孔12与冷却液输出孔13之间形成的空间内，通过冷却液的流动实现水泵主体2的散热与冷却。

在上述实施例中，优选地，相线23通过锡焊连接固定于控制板54的相线针孔56中，插针41通过锡焊连接固定于控制板54的接插件针孔57中。

在上述实施例中，优选地，电感51和电容53采用选择焊方式连接固定于控制板54上。芯片52采用贴片方式连接固定于控制板54上，具体地，在控制板54上涂锡膏，然后将芯片52放在锡膏上部，通过对锡膏进行融化及冷却后，将芯片52固定。根据上述实施例提供的车用冗余型智能电子水泵，在装配过程中，具体装配步骤包括：

(1)将密封圈安装在水泵主体2的密封圈凹槽24内，然后将涡壳1与水泵主体2通过螺钉连接固定。将密封圈安装在水泵端盖3的密封圈凹槽36内，然后将水泵端盖3与水泵主体2通过螺钉连接固定。装配完成后如图10所示。

(2)将密封圈安装在接插件4的密封圈凹槽43内，然后将接插件4安装到水泵端盖3的接插件安装孔38中，然后将水泵端盖3与接插件4通过螺钉连接固定。装配完成后如图11所示。

(3)在水泵端盖3的电感散热面32、芯片散热面33和电容散热面34涂上散热胶，然后将控制器5安装到水泵端盖3中，控制器5中的电感51、芯片52、电容53通过散热胶分别与水泵端盖3的电感散热面32、芯片散热面33和电容散热面34连接。相线23穿过控制板54的相线针孔56，插针41穿过控制板54的接插件针孔57，然后将控制器5与水泵端盖3通过螺钉连接固定。装配完成后如图12所示。

(4)将相线23使用锡焊与控制板54连接固定，将插针41使用锡焊与控制板54连接固定。

(5)将控制器罩盖6的控制板散热面61上涂散热胶，将密封圈安装在控制器罩盖6的密封圈凹槽内63，然后将控制器罩盖6安装到水泵端盖3中，控制器5中的控制板54通过散热胶与控制器罩盖6的控制板散热面61连接，然后将控制器罩盖6与水泵端盖3通过螺钉连接固定。装配完成后如图13所示。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，包括：涡壳、水泵主体、水泵端盖、接插件、控制器和控制器罩盖；

所述水泵主体一端固定于所述涡壳内，所述水泵端盖固定于所述水泵主体的另一端，所述控制器安装于所述水泵端盖相对于所述水泵主体的另一端，所述控制器外侧设置所述控制器罩盖，所述接插件固定于所述水泵端盖的侧部；

所述涡壳、所述水泵主体、所述水泵端盖、所述接插件、所述控制器与所述控制器罩盖的相互连接处均设置密封圈进行密封；

所述水泵端盖设置有电感散热面、芯片散热面和电容散热面，所述控制器的电感、芯片和电容分别与所述电感散热面、所述芯片散热面和所述电容散热面相连接；

所述控制器罩盖设置有控制板散热面和散热筋，所述控制器的控制板与所述控制板散热面相连接，所述控制板的热量经所述控制板散热面和所述散热筋进行散热。

2.根据权利要求1所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述水泵主体包括电机和叶轮，所述电机包括输出轴和相线，所述叶轮固定于所述输出轴一端，所述水泵主体与所述涡壳相固定时所述叶轮置于所述涡壳内，所述相线穿过所述水泵端盖并连接于所述控制板的相线针孔中。

3.根据权利要求2所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述水泵端盖的侧部设置有接插件安装孔，所述接插件包括插针和接插件本体，所述插针设置于所述接插件本体的一端，所述接插件本体固定于所述接插件安装孔外侧，且所述插针穿过所述接插件安装孔并于所述水泵端盖内部连接于所述控制板的接插件针孔中。

4.根据权利要求1所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述电感散热面、所述芯片散热面和所述电容散热面上均涂设有散热胶，所述控制器上的所述电感、所述芯片和所述电容分别通过散热胶与所述电感散热面、所述芯片散热面和所述电容散热面相连接。

5.根据权利要求1所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述控制器罩盖上的所述控制板散热面上涂设有散热胶，所述控制板通过散热胶与所述控制板散热面相连接。

6.根据权利要求1所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述涡壳、所述水泵主体、所述水泵端盖、所述接插件、所述控制器与所述控制器罩盖的相互连接处均设置有密封圈凹槽，所述密封圈设置于所述密封圈凹槽中。

7.根据权利要求1所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述涡壳、所述水泵主体、所述水泵端盖、所述接插件、所述控制器与所述控制器罩盖的相互连接处设置相适配的螺钉通孔和螺钉固定孔，由螺钉穿过所述螺钉通孔固定于相应的螺钉固定孔中实现固定连接。

8.根据权利要求2所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述涡壳上设置有冷却液输入孔和冷却液输出孔，所述叶轮位于所述冷却液输入孔与所述冷却液输出孔之间形成的空间内。

9.根据权利要求3所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述相线通过锡焊连接固定于所述控制板的相线针孔中，所述插针通过锡焊连接固定于所述控制板的接插件针孔中。

10.根据权利要求3所述的车用冗余型智能电子水泵，其特征在于，所述电感和所述电容采用选择焊方式连接固定于所述控制板上，所述芯片采用贴片方式连接固定于所述控制板上。

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