CN113631020A - 一种电机控制器散热结构 - Google Patents

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刘蕾
张伟
吴鸿信
杨洋
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Abstract

本发明公开了一种电机控制器散热结构，该散热结构设置在控制器壳体上，所述控制器壳体密封连接有至少一个IGBT模块，所述散热结构包括进水道和出水道，所述进水道内设有第一进水孔，所述第一进水孔与第二进水孔相连通，所述出水道内设有第一出水孔，所述第一出水孔与第二出水孔相连通，每个所述IGBT模块均有对应的一个所述第二进水孔和一个所述第二出水孔，且所述第二进水孔与相应的所述第二出水孔之间通过至少3条并联设置的IGBT散热水道相连通，所述IGBT散热水道靠近所述IGBT模块或设置在所述IGBT模块内。本发明有助于使得IGBT模块每相均匀冷却，减少相与相之间的温度梯度的影响。

Description

一种电机控制器散热结构
技术领域
本发明属于电机控制器技术领域，具体涉及一种电机控制器散热结构。
背景技术
电机控制器是新能源汽车必不可少的一个大功率器件，其中IGBT模块作为电机控制器的主要功耗器件，为了保证IGBT模块可靠稳定的工作，IGBT模块散热设计也越来越受关注。现有IGBT模块的散热方式有：间接散热、直接散热、双面散热等，电机控制器制造商根据实际应用及客户需求来选择合适的散热方式；然而市场上这些散热方式的水道流向大多都是串联的，即冷却液从进水口进入依次流过IGBT模块U相、V相、W相再从出水口流出，这种传统串联水道的冷却弊端有：冷却液从进水口进入依次流过IGBT模块U相、V相、W相再从出水口流出，引起IGBT模块U相、V相、W相冷却不均匀，进而导致IGBT模块零部件受到的热应力大小不均，长时间使用会影响IGBT模块的可靠性和寿命。因此，急需一种能够解决上述问题的电机控制器散热结构。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种电机控制器散热结构，该散热结构有助于使得IGBT模块每相均匀冷却，减少相与相之间的温度梯度的影响，增加长时间使用IGBT模块的可靠性和寿命。
本发明的技术方案是：
一种电机控制器散热结构，散热结构设置在控制器壳体上，所述控制器壳体密封连接有至少一个IGBT模块，所述散热结构包括进水道和出水道，所述进水道内设有与每个所述IGBT模块相对应的第一进水孔，所述第一进水孔与第二进水孔相连通，所述出水道内设有与每个所述IGBT模块相对应的第一出水孔，所述第一出水孔与第二出水孔相连通，每个所述IGBT模块均有对应的一个所述第二进水孔和一个所述第二出水孔，且所述第二进水孔与相应的所述第二出水孔之间通过至少3条并联设置的IGBT散热水道相连通，所述IGBT散热水道靠近所述IGBT模块或设置在所述IGBT模块内。
优选地，所述控制器壳体上设有进水槽，所述进水槽处设有进水口盖板，所述进水口盖板上设有进水口，所述进水口盖板密封固定在所述控制器壳体上，所述进水口盖板与所述进水槽之间形成所述进水道的容腔。
优选地，所述控制器壳体上设有出水槽，所述出水槽处设有出水口盖板，所述出水口盖板上设有出水口，所述出水口盖板密封固定在所述控制器壳体上，所述出水口盖板与所述出水槽之间形成所述出水道的容腔。
优选地，所述进水口盖板或所述出水口盖板与所述控制器壳体之间通过设置密封圈、涂胶方式或搅拌摩擦焊方式进行密封固定。
优选地，所述IGBT模块通过压板固定在所述控制器壳体上，所述压板与所述控制器壳体通过螺栓固定连接。
优选地，所述IGBT模块和所述控制器壳体之间通过设置密封圈、涂胶方式或焊接方式进行密封固定。
优选地，所述IGBT散热水道设于靠近所述IGBT模块的所述控制器壳体上。
优选地，所述IGBT散热水道的两侧设有多个呈交错分布的散热件。
优选地，所述散热件为散热针或散热翅片。
优选地，所述第一进水孔、所述第二进水孔、所述第一出水孔和所述第二出水孔均为长腰形孔。
本发明的有益效果是：
本发明在使用过程中，冷却液从进水口进入进水道，然后通过对应的第一进水孔和第二进水孔进入到并联设置的IGBT散热水道，从而对相应的IGBT模块进行冷却，从IGBT散热水道流出的冷却水汇入到对应的第二出水孔，然后经第一出水孔汇入到出水道，最后经出水口流出，本发明结构简单，能够使得IGBT模块每相均匀冷却，减少相与相之间的温度梯度过大的影响，增加长时间使用IGBT模块的可靠性和寿命。
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是本发明是散热结构的外部结构示意图；
图2是本发明是散热结构的内部结构示意图；
(图1和图2中箭头代表冷却液的流向)。
图中标记为：1、进水口；2、进水口盖板；3、密封圈；4、IGBT模块；5、压板；6、出水口盖板；7、出水口；8、控制器壳体；9、散热件；10、第一进水孔；11、第二进水孔；12、第一出水孔；13、第二出水孔；14、进水道；15、出水道；16、IGBT散热水道。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1和图2所示，一种电机控制器散热结构，该散热结构设置在控制器壳体8上，控制器壳体8密封连接有3个IGBT模块4，IGBT模块4可以通过压板5固定在控制器壳体8上，压板5与控制器壳体8通过螺栓固定连接，本实施例中IGBT模块4和控制器壳体8之间通过设置密封圈3进行密封固定，此外，也可以通过涂胶方式或焊接方式使得IGBT模块4与控制器壳体8之间密封固定。
散热结构包括进水道14和出水道15，具体地，控制器壳体8上设有进水槽，进水槽处设有进水口盖板2，进水口盖板2上设有进水口1，进水口盖板2密封固定在控制器壳体8上，进水口盖板2与进水槽之间形成进水道14的容腔，控制器壳体8上设有出水槽，出水槽处设有出水口盖板6，出水口盖板6上设有出水口7，出水口盖板6密封固定在控制器壳体8上，出水口盖板6与出水槽之间形成出水道15的容腔，进水口盖板2或出水口盖板6与控制器壳体8之间通过设置密封圈、涂胶方式或搅拌摩擦焊方式进行密封固定。
进水道14内设有3个第一进水孔10，第一进水孔10与IGBT模块4一一对应，第一进水孔10与第二进水孔11相连通，出水道15内设有3个第一出水孔12，第一出水孔12与IGBT模块4一一对应，第一出水孔12与第二出水孔13相连通，第二进水孔11和第二出水孔13的数量也均为3个，每个IGBT模块4有对应的一个第二进水孔11和一个第二出水孔13，第一进水孔10、第二进水孔11、第一出水孔12和第二出水孔13均为长腰形孔。第二进水孔11与相应的第二出水孔13之间通过3-5条并联设置的IGBT散热水道16相连通，IGBT散热水道16的数量优选3条，为了提高散热效果，IGBT散热水道16的两侧设有多个呈交错分布的散热件9，散热件9为散热针或散热翅片，本实施例中IGBT散热水道16设于靠近IGBT模块4的控制器壳体8上，此外，也可以将IGBT散热水道16设置在IGBT模块4内，冷却液从控制器壳体8流入到IGBT模块4内的IGBT散热水道16，加强对IGBT模块4的冷却效果，或者也可以将散热结构做成一个单独的散热器，进水道14、出水道15、IGBT散热水道16等均设置在该散热器上，然后将该散热器安装在靠近IGBT模块4位置处，以保证对IGBT模块4起到较好的冷却效果。
本实施例在使用过程中，冷却液从进水口1进入进水道14，然后通过对应的3个第一进水孔10和3个第二进水孔11进入到并联设置的IGBT散热水道16，从而能够对3个IGBT模块4同时进行冷却，保证各个IGBT模块4冷却均匀，每个IGBT模块4均有对应的并联设置的IGBT散热水道16，从IGBT散热水道16流出的冷却水汇入到对应的第二出水孔13，然后经第一出水孔12汇入到出水道15，最后经出水口7流出，本实施例结构简单，冷却液从进水口1进入，同时通过3个单桥IGBT模块4U相、V相、W相再汇入出水口7流出，其中每个单桥IGBT模块4中又有3条并联散热水道，本实施例能够使得IGBT模块4每相均匀冷却，减少相与相之间的温度梯度的影响，增加长时间使用IGBT模块4的可靠性和寿命。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种电机控制器散热结构，其特征在于，散热结构设置在控制器壳体上，所述控制器壳体密封连接有至少一个IGBT模块，所述散热结构包括进水道和出水道，所述进水道内设有与每个所述IGBT模块相对应的第一进水孔，所述第一进水孔与第二进水孔相连通，所述出水道内设有与每个所述IGBT模块相对应的第一出水孔，所述第一出水孔与第二出水孔相连通，每个所述IGBT模块均有对应的一个所述第二进水孔和一个所述第二出水孔，且所述第二进水孔与相应的所述第二出水孔之间通过至少3条并联设置的IGBT散热水道相连通，所述IGBT散热水道靠近所述IGBT模块或设置在所述IGBT模块内。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述控制器壳体上设有进水槽，所述进水槽处设有进水口盖板，所述进水口盖板上设有进水口，所述进水口盖板密封固定在所述控制器壳体上，所述进水口盖板与所述进水槽之间形成所述进水道的容腔。
3.根据权利要求2所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述控制器壳体上设有出水槽，所述出水槽处设有出水口盖板，所述出水口盖板上设有出水口，所述出水口盖板密封固定在所述控制器壳体上，所述出水口盖板与所述出水槽之间形成所述出水道的容腔。
4.根据权利要求3所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述进水口盖板或所述出水口盖板与所述控制器壳体之间通过设置密封圈、涂胶方式或搅拌摩擦焊方式进行密封固定。
5.根据权利要求1所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述IGBT模块通过压板固定在所述控制器壳体上，所述压板与所述控制器壳体通过螺栓固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述IGBT模块和所述控制器壳体之间通过设置密封圈、涂胶方式或焊接方式进行密封固定。
7.根据权利要求6所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述IGBT散热水道设于靠近所述IGBT模块的所述控制器壳体上。
8.根据权利要求1所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述IGBT散热水道的两侧设有多个呈交错分布的散热件。
9.根据权利要求7所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述散热件为散热针或散热翅片。
10.根据权利要求1所述的一种电机控制器散热结构，其特征在于，所述第一进水孔、所述第二进水孔、所述第一出水孔和所述第二出水孔均为长腰形孔。
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