CN113811153A - 一种集成驱动控制器高效散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成驱动控制器高效散热结构，涉及散热装置技术领域，解决现有冷却水道的长度和散热面积受限，从而影响散热效果的技术问题，包括箱体，所述箱体的底部设置有U型空心腔形水道，该U型空心腔形水道内矩阵分布有散热片组，相邻两组散热片组之间分布设有安装支撑岛，所述U型空心腔形水道的中部设置有隔水板，该隔水板一端与箱体的底部一侧连接，另一端与箱体的底部另一侧留有间距，所述箱体与隔水板连接的这一侧分别设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别设置在隔水板的两侧，所述箱体的底部设置有底板，将U型空心腔形水道密封；本发明安全性高、散热能力强、密封性好、机械强度高、加工简易。

Description

一种集成驱动控制器高效散热结构

技术领域

本发明涉及散热装置技术领域，更具体的是涉及一种集成驱动控制器高效散热结构技术领域。

背景技术

车用电机控制器通过将输入的直流电转逆变成三相交流电来驱动电机，在电流逆变的过程中不可避免的产生大量的热量，如果热量不及时散发出去，会产生热积累效应，使得驱动功率管的温升急剧上升，严重时直接导致烧坏控制器，由此可见控制器的冷却系统尤为重要。

现存车用电机控制器的冷却系统中因其冷却水道的长度和散热面积受到限制，所以当电机控制器工作在高压大功率的条件下时，电机控制器产生的热量不能被冷却系统及时并且有效的转移，这将导致电机控制器的效率变低或者控制器会因温度过高而损坏，因此开发一种结构简单、密封性好、散热面积大，热交换率高的水道结构显得极其重要。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种集成驱动控制器高效散热结构。

本发明采用的技术方案如下：一种集成驱动控制器高效散热结构，包括箱体，所述箱体的底部设置有U型空心腔形水道，该U型空心腔形水道内矩阵分布有散热片组，相邻两组散热片组之间分布设有安装支撑岛，所述U型空心腔形水道的中部设置有隔水板，该隔水板一端与箱体的底部一侧连接，另一端与箱体的底部另一侧留有间距，所述箱体与隔水板连接的这一侧分别设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别设置在隔水板的两侧，所述箱体的底部设置有底板，将U型空心腔形水道密封。

所述箱体的底部向安装支撑岛内开设有螺纹孔，安装支撑岛在功率管安装面加工有螺纹孔，用于功率管的固定。

所述散热片组由若干散热片矩阵排列而成，该散热片与Y轴的夹角θ为30-60°；散热片组由多片散热片间隔一定距离组成，其中散热片与Y轴的夹角为θ，散热片组增加了U型水道底部的机械强度，使得U型水道底部能对驱动功率管等器件起到有效的支撑；散热片组加大了与水流的实际接触面积，减缓了水流的流速，从而能够起到更好的散热作用。

所述安装支撑岛是腰形柱体，该安装支撑岛的末端与底板无缝接触，更好的起到支撑的作用。

所述散热片组的高度低于安装支撑岛1-5mm，与底板留有间隙；最大幅度的增加散热面积，增加水阻，提高散热能力，同时提升水道平面的支撑能力。

所述散热片组、安装支撑岛以隔水板为对称轴镜像对称设置，使水从进水口进入，顺利导流到出水口。

所述散热片组与安装支撑岛之间的间距L4为0.6-2cm，增加水阻，提高散热能力。

所述散热片组设置有两种规格，位于中部的规格为L1×L3，两端的规格为L2×L3，所述L1＞L2；

所述出水口设置在隔水板与箱体后侧之间的中部，所述进水口设置在隔水板与箱体前侧之间的中部，使水流更顺畅、均匀，热传递更快，降温效率更高。

所述U型空心腔形水道内的隔水板、安装支撑岛、散热片组通过机械加工一体成型，底板与箱体焊接，箱体和底板焊接成型，箱体底部为空心腔，焊缝完全在箱体底部，为一整条完整的闭合焊缝，从而实现对箱体的密封，防止箱体漏水；而驱动功率管通过螺纹孔安装在箱体的安装支撑岛上，其中安装支撑岛上的螺纹孔底需要留有足够的壁厚，以此来保证安装支撑岛拥有足够的机械强度以避免水压过大引起的箱体爆裂漏水的问题。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的壳体采用箱体和底板焊接一体成型技术，箱体底部加工成U型空心腔形水道，焊缝全部在箱体底部，避免空心腔体内的水渗漏进箱体内部，提高驱动功率管、电容、电路板等器件安全性；水道中分布有散热片组和安装支撑岛，增加了U型水道底部的机械强度，散热片组由多片散热片间隔一定距离组成，其中散热片与Y轴的夹角为θ，加大了与水流的实际接触面积，减缓了水流的流速，从而能够起到更好的散热作用，本发明具有安全性高、散热能力强、密封性好、机械强度高、加工简易等优点。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明安装在车用电机控制器箱体上的三维结构示意图；

图2是本发明箱体水道结构示意图；

图3是本发明壳体结构示意图；

图4是本发明A-A剖视结构示意图；

图中标记为：1-安装支撑岛，2-散热片组，3-出水口，4-进水口，5-隔水板，6-箱体，7-底板，8-螺纹孔，9-U型空心腔形水道。

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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

实施例1

如图1-4所示，一种集成驱动控制器高效散热结构，包括箱体6，所述箱体6的底部设置有U型空心腔形水道9，该U型空心腔形水道9内矩阵分布有散热片组2，相邻两组散热片组2之间分布设有安装支撑岛1，所述U型空心腔形水道9的中部设置有隔水板5，该隔水板5一端与箱体6的底部一侧连接，另一端与箱体6的底部另一侧留有间距，所述箱体6与隔水板5连接的这一侧分别设置有进水口4和出水口3，所述进水口4和出水口3分别设置在隔水板5的两侧，所述箱体6的底部设置有底板7，将U型空心腔形水道9密封。

本发明的工作原理：本发明的壳体采用箱体6和底板7焊接一体成型技术，箱体6底部加工成U型空心腔形水道9，焊缝全部在箱体6底部，避免空心腔体内的水渗漏进箱体6内部，进而影响驱动功率管、电容、电路板等器件安全性；驱动功率管通过螺纹孔8安装在箱体6内部的安装支撑岛1上，螺纹孔8底留有一定的的安全壁厚，避免水压过大造成渗漏，有效的保护箱体6内部的驱动功率管。

箱体6底部的水道为U型空心腔形水道9，进水口4、出水口3在同侧，水道冷却水从一侧进水口4进入腔体，中间为隔水板5，从另外一侧流出腔体，水道内有分布安装支撑岛1和散热片组2，散热片组2由n片散热片组成，散热片与Y轴之间的角度为θ，散热片之间的距离为a，该参数的设计以设备当前极限加工的能力为基础，散热片的高度略低于安装支撑岛1的高度，最大幅度的增加散热面积，增加水阻，提高散热能力，同时提升水道平面的支撑能力；根据案例的实测数据，增加散热筋后，散热面积在原来的基础上增加1倍，驱动功率管的温升降低5～8℃，效率提高了2％，进而证实本发明有效的降低温升，减少驱动功率管损耗，提高控制器的效率。

实施例2

在实施例1的基础上，所述箱体6的底部向安装支撑岛1内开设有螺纹孔8，安装支撑岛1在功率管安装面加工有螺纹孔8，用于功率管的固定。

所述散热片组2由若干散热片矩阵排列而成，该散热片与Y轴的夹角θ为30-60°；散热片组2由多片散热片间隔一定距离组成，其中散热片与Y轴的夹角为θ，散热片组2增加了U型水道底部的机械强度，使得U型水道底部能对驱动功率管等器件起到有效的支撑；散热片组2加大了与水流的实际接触面积，减缓了水流的流速，从而能够起到更好的散热作用。

所述安装支撑岛1是腰形柱体，该安装支撑岛1的末端与底板7接触，更好的起到支撑的作用。

所述散热片组2的高度低于安装支撑岛1-5mm，与底板7留有间隙；最大幅度的增加散热面积，增加水阻，提高散热能力，同时提升水道平面的支撑能力。

所述散热片组2、安装支撑岛1以隔水板5为对称轴镜像对称设置，使水从进水口4进入，顺利导流到出水口3。

所述散热片组2与安装支撑岛1之间的间距L4为0.6-2cm，增加水阻，提高散热能力。

所述散热片组2设置有两种规格，位于中部的规格为L1×L3，两端的规格为L2×L3，所述L1＞L2；

所述出水口3设置在隔水板5与箱体6后侧之间的中部，所述进水口4设置在隔水板5与箱体6前侧之间的中部，使水流更顺畅、均匀，热传递更快，降温效率更高。

所述U型空心腔形水道9内的隔水板5、安装支撑岛1、散热片组2通过机械加工一体成型，底板7与箱体6焊接，箱体6和底板7焊接成型，箱体6底部为空心腔，焊缝完全在箱体6底部，为一整条完整的闭合焊缝，从而实现对箱体6的密封，防止箱体6漏水；而驱动功率管通过螺纹孔8安装在箱体6的安装支撑岛1上，其中安装支撑岛1上的螺纹孔8底需要留有足够的壁厚，以此来保证安装支撑岛1拥有足够的机械强度以避免水压过大引起的箱体6爆裂漏水的问题。

Claims (10)

1.一种集成驱动控制器高效散热结构，包括箱体(6)，其特征在于，所述箱体(6)的底部设置有U型空心腔形水道(9)，该U型空心腔形水道(9)内矩阵分布有散热片组(2)，相邻两组散热片组(2)之间分布设有安装支撑岛(1)，所述U型空心腔形水道(9)的中部设置有隔水板(5)，该隔水板(5)一端与箱体(6)的底部一侧连接，另一端与箱体(6)的底部另一侧留有间距，所述箱体(6)与隔水板(5)连接的这一侧分别设置有进水口(4)和出水口(3)，所述进水口(4)和出水口(3)分别设置在隔水板(5)的两侧，所述箱体(6)的底部设置有底板(7)，将U型空心腔形水道(9)密封。

2.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述箱体(6)的底部向安装支撑岛(1)内开设有螺纹孔(8)。

3.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述散热片组(2)由若干散热片矩阵排列而成，该散热片与Y轴的夹角θ为30-60°。

4.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述安装支撑岛(1)是腰形柱体，该安装支撑岛(1)的末端与底板(7)无缝接触。

5.根据权利要求4所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述散热片组(2)的高度低于安装支撑岛(1)1-5mm，与底板(7)留有间隙。

6.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述散热片组(2)、安装支撑岛(1)以隔水板(5)为对称轴镜像对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述散热片组(2)与安装支撑岛(1)之间的间距L4为0.6-2cm。

8.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述散热片组(2)设置有两种规格，位于中部的规格为L1×L3，两端的规格为L2×L3，所述L1＞L2。

9.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述出水口(3)设置在隔水板(5)与箱体(6)后侧之间的中部，所述进水口(4)设置在隔水板(5)与箱体(6)前侧之间的中部。

10.根据权利要求1所述的一种集成驱动控制器高效散热结构，其特征在于，所述U型空心腔形水道(9)内的隔水板(5)、安装支撑岛(1)、散热片组(2)通过机械加工一体成型，底板(7)与箱体(6)焊接。

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