CN117896948A - 车用电驱控制器及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种车用电驱控制器及车辆,车用电驱控制器包括IGBT功率模块和第一冷却回路,所述IGBT功率模块包括第一冷却壳体及功率器件,所述第一冷却壳体内具有第一冷却腔,所述功率器件位于所述第一冷却腔内;所述第一冷却回路包括所述第一冷却腔、冷却液入管和冷却液出管,所述冷却液入管和所述冷却液出管均与所述第一冷却腔连通,第一冷却介质经所述冷却液入管流入所述第一冷却腔内,并经所述冷却液出管流出所述第一冷却腔。通过上述方案,提升了车用电驱控制器的散热性能,满足整车高功率需求。
Description
技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域,特别是涉及一种车用电驱控制器及车辆。
背景技术
电动汽车具有电驱控制器,其核心功能为将电池包提供的直流电转换为交流电,驱动电机按指令运转,从而驱动整车运行。实现上述直流转交流驱动电机运转的核心部件为IGBT功率模块。该模块产生的热量较高,若不提升其散热性能,则会降低电驱的效率,提高整车损耗,减少整车续航。
随着整车驱动功率需求的提升,其散热需求也随之增加,现有技术的电驱控制器的散热性能仍待提高。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种车用电驱控制器,提升了其散热性能,满足整车高功率需求。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种车用电驱控制器,包括IGBT功率模块和第一冷却回路,所述IGBT功率模块包括第一冷却壳体及功率器件,所述第一冷却壳体内具有第一冷却腔,所述功率器件位于所述第一冷却腔内;所述第一冷却回路包括所述第一冷却腔、冷却液入管和冷却液出管,所述冷却液入管和所述冷却液出管均与所述第一冷却腔连通,第一冷却介质经所述冷却液入管流入所述第一冷却腔内,并经所述冷却液出管流出所述第一冷却腔。
其中,所述车用电驱控制器还包括电机转接件、第二冷却壳体和第三冷却回路,所述电机转接件连接于所述IGBT功率模块;所述第二冷却壳体位于所述电机转接件和所述IGBT功率模块之间,所述第二冷却壳体内具有第三冷却腔,所述电机转接件和所述IGBT功率模块分别连接于所述第三冷却腔;所述第三冷却回路包括所述第三冷却腔、分别设置于所述第二冷却壳体的第一冷却入口和第一冷却出口,所述第一冷却入口和所述第一冷却出口分别与所述第三冷却腔连通,所述第一冷却介质经所述第一冷却入口流入所述第三冷却腔内,并经所述第一冷却出口流出所述第三冷却腔。
其中,所述第一冷却回路和所述第三冷却回路串联,所述第一冷却出口与所述冷却液入管连接。
其中,所述IGBT功率模块还包括与所述电机转接件连接的功率模块输出端;所述功率模块输出端延伸至所述第三冷却腔,电机转接件包括第一端,所述第一端延伸至所述第三冷却腔,所述第一端与所述功率模块输出端在所述第三冷却腔内连接。
其中,所述车用电驱控制器还包括控制器壳体,所述控制器壳体内具有容置腔,所述IGBT功率模块位于所述容置腔内;所述第一冷却回路还包括设置在所述控制器壳体内的第一冷却通道及回液口,所述第一冷却通道包括入液口及出液口;所述出液口与所述冷却液入管连通,所述回液口与所述冷却液出管连通;所述第一冷却介质由所述第一冷却通道流入所述第一冷却回路,并由所述回液口流出所述控制器壳体。
其中,所述车用电驱控制器还包括冷却支撑板和第二冷却回路,所述IGBT功率模块安装在所述冷却支撑板上;所述第二冷却回路包括分别设置于所述冷却支撑板上的第二冷却腔、第二冷却入口和第二冷却出口,所述第二冷却入口和所述第二冷却出口均与所述第二冷却腔连通,第二冷却介质经所述第二冷却入口通入所述第二冷却腔内,并经所述第二冷却出口离开所述第二冷却腔,所述IGBT功率模块盖合所述第二冷却腔,所述第一冷却回路和所述第二冷却回路相互独立且间隔设置。
其中,所述IGBT功率模块还包括驱动板,所述第一冷却壳体包括壳体本体和壳体盖板,所述驱动板及所述功率器件分别设置在所述壳体盖板的相对两侧,所述驱动板与所述功率器件电连接。
其中,所述第一冷却壳体还包括散热板,所述壳体盖板和所述散热板分别设置在所述壳体本体相对两侧,所述壳体盖板、所述散热板和所述壳体本体合围形成所述第一冷却腔,所述第一冷却腔和所述第二冷却腔分别设置在所述散热板的相对两侧。
其中,所述控制器还包括控制模块和用于检测所述IGBT功率模块的温度的温度传感器,响应于所述温度大于或等于预设温度,所述控制模块控制所述第一冷却介质通入所述第一冷却腔。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种车辆,包括任一实施例中所述的车用电驱控制器。
本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请设置了第一冷却通道,第一冷却通道包括位于第一冷却壳体内的第一冷却腔,以及连通第一冷却腔的冷却液入管和冷却液出管,由于第一冷却介质能够通过冷却液入管流入安装了功率器件的第一冷却腔中,因此,第一冷却介质能够直接冷却功率器件,并通过冷却液出管输出循环的第一冷却介质。直接冷却的方式能够实现高效散热,满足整车的高功率需求。
附图说明
图1是本申请的车用电驱控制器一实施方式的爆炸图;
图2是本申请的IGBT功率模块一实施方式的结构示意图;
图3是本申请的IGBT功率模块和冷却支撑板一实施方式的剖视图;
图4是本申请的IGBT功率模块和冷却支撑板一实施方式的爆炸图;
图5是本申请的车用电驱控制器另一实施方式的爆炸图;
图6是本申请的车用电驱控制器另一实施方式的爆炸图;
图7是本申请的控制器壳体一实施方式的爆炸图;
图8a是本申请的控制器壳体一实施方式的正视图;
图8b是图8a在A-A向的剖视图;
图8c是图8a在B-B向的剖视图;
图9是本申请的冷却支撑板一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
参阅图1、图2和图3,图1是本申请的车用电驱控制器一实施方式的爆炸图。图2是本申请的IGBT功率模块一实施方式的结构示意图。
图3是本申请的IGBT功率模块和冷却支撑板一实施方式的剖视图。该车用电驱控制器100包括IGBT功率模块10和第一冷却回路L1(图中箭头所示),IGBT功率模块10包括第一冷却壳体11及功率器件12,第一冷却壳体11内具有第一冷却腔1b,功率器件12位于第一冷却腔1b内;第一冷却回路L1包括第一冷却腔1b、冷却液入管1a和冷却液出管1c,冷却液入管1a和冷却液出管1c均与第一冷却腔1b连通,第一冷却介质经冷却液入管1a流入第一冷却腔1b内,并经冷却液出管1c流出第一冷却腔1b。
具体地,功率器件12包括IGBT芯片,为IGBT功率模块10中的核心部件和发热源,由于第一冷却介质能够通过冷却液入管1a流入安装了功率器件12的第一冷却腔1b中,因此,第一冷却介质能够直接冷却功率器件12,并通过冷却液出管1c输出循环的第一冷却介质。直接冷却的方式能够实现高效散热,满足整车的高功率需求。
在本实施例中,冷却液入管1a和冷却液出管1c分别设置在第一冷却腔1b的两侧,使得第一冷却介质能够经过整个第一冷却腔1b,保证第一冷却介质能够流经第一冷却腔1b中的所有功率器件12,保证散热效果。第一冷却介质可以为冷却油,也可以为蒸馏水等绝缘介质,能够快速带走热量的同时,避免IGBT功率模块10出现内部短路的问题。
参阅图3和图4,图4是本申请的IGBT功率模块和冷却支撑板一实施方式的爆炸图。车用电驱控制器100还包括冷却支撑板20和第二冷却回路L2(图中箭头所示),IGBT功率模块10安装在冷却支撑板20上;第二冷却回路L2包括分别设置于冷却支撑板20上的第二冷却腔2b、第二冷却入口2a和第二冷却出口2c,第二冷却入口2a和第二冷却出口2c均与第二冷却腔2b连通,第二冷却介质经第二冷却入口2a通入第二冷却腔2b内,并经第二冷却出口2c离开第二冷却腔2b,IGBT功率模块10盖合第二冷却腔2b,第一冷却回路L1和第二冷却回路L2相互独立且间隔设置。
具体地,IGBT功率模块10设置在冷却支撑板20一侧,冷却支撑板20面向IGBT功率模块10的一侧设有冷却槽21和密封槽22,密封槽22环设在冷却槽21之外,密封槽22中设有密封条221,IGBT功率模块10盖合冷却槽21形成第二冷却腔2b并与冷却支撑板20密封连接,第二冷却入口2a和第二冷却出口2c均设置在冷却槽21底部,且靠近冷却槽21相对的两侧侧壁设置,保证第二冷却介质能够流经整个第二冷却腔2b,提高冷却面积,保证散热效果。由于功率器件12通过第一冷却壳体11与第二冷却腔2b间隔设置,因此第二冷却介质能够通过第一冷却壳体11间接带走功率器件12的热量。本申请的第一冷却回路L1和第二冷却回路L2相互独立且间隔的设置,使得两条冷却回路可以分别控制,互不影响。且第一冷却回路L1和第二冷却回路L2对功率器件12的冷却方式分别为直接冷却和间接冷却,二者冷却效率不同,因此可以根据整车驱动功率需求开启至少其中一路冷却回路,以满足不同功率下的散热需求。在本实施例中,第二冷却介质可以为冷却水,也可以为冷却油等其他冷却介质,本申请不做具体限制。
继续参阅图2和图4,在一实施例中,IGBT功率模块10还包括驱动板13,第一冷却壳体11包括壳体盖板111和壳体本体112,驱动板13及功率器件12分别设置在壳体盖板111的相对两侧,驱动板13与功率器件12电连接。具体地,壳体本体112与壳体盖板111均为注塑材料制成,冷却液入管1a和冷却液出管1c分别连接在壳体盖板111两侧,壳体本体112上集成了输入铜排1121和输出铜排1122,分别连接在壳体本体112两侧,输入铜排1121和输出铜排1122均由壳体本体112内延伸至壳体本体112之外,输入铜排1121和输出铜排1122位于内侧一端与功率器件12电连接。功率器件12包括基板121和设置在基板121上的IGBT芯片(图未示)以及连接端子122,连接端子122一端与基板121连接,另一端穿过壳体盖板111并与驱动板13电连接,驱动板13驱动功率器件12工作,因此也具有一定发热量,由于驱动板13设置在壳体盖板111背离第一冷却腔1b的一侧,因此,第一冷却腔1b中的第一冷却介质能够在直接冷却功率器件12的同时通过壳体盖板111间接冷却驱动板13。
可选地,继续参阅图2和图4,第一冷却壳体11还包括散热板113,壳体盖板111和散热板113分别设置在壳体本体112相对两侧,壳体盖板111、散热板113和壳体本体112合围形成第一冷却腔1b,第一冷却腔1b和第二冷却腔2b分别设置在散热板113的相对两侧。具体地,散热板113面向冷却支撑板20的一侧设有多个阵列排布的散热端子1131,散热端子1131延伸至第二冷却槽21中,用于增加散热板113与第二冷却介质的接触面积,提升散热效果。散热板113可以由铜制成,导热性能好,更有助于散热。功率器件12烧结固定在散热板113背离冷却支撑板20的一侧。
可选地,继续参阅图1,车用电驱控制器100还包括电机转接件40、第二冷却壳体30和第三冷却回路L3(图中箭头所示),电机转接件40连接于IGBT功率模块10;第二冷却壳体30位于电机转接件40和IGBT功率模块10之间,第二冷却壳体30内具有第三冷却腔3b,电机转接件40和IGBT功率模块10分别连接于第三冷却腔3b;第三冷却回路L3包括第三冷却腔3b、分别设置于第二冷却壳体30的第一冷却入口3a和第一冷却出口3c,第一冷却入口3a和第一冷却出口3c分别与第三冷却腔3b连通,第一冷却介质经第一冷却入口3a流入第三冷却腔3b内,并经第一冷却出口3c流出第三冷却腔3b。
具体地,电机转接件40用于转接IGBT功率模块10和电机,其一端连接电机的U/V/W三相端子,电机持续工作时,温度升高,会通过电机的U/V/W三相端子将热量传递到电机转接件40上。电机转接件40另一端连接IGBT功率模块10,热量也会传递到IGBT功率模块10上。恶劣工况时,会导致电机转接件40过热失效。因此,为了提升电机转接件40的散热效果,在电机转接件40和IGBT功率模块10之间设置第二冷却壳体30,由于第一冷却介质能够通过第一冷却入口3a流入第二冷却壳体30的第三冷却腔3b中,因此,第一冷却介质能够直接冷却电机转接件40与IGBT功率模块10的连接部分,并通过第一冷却出口3c输出循环的第一冷却介质。直接冷却的方式能够实现高效散热,满足整车的高功率需求。
在一些实施例中,第一冷却回路L1和第三冷却回路L3可以独立设置,也可以并联设置。
在另一些实施例中,第一冷却回路L1和第三冷却回路L3串联,第一冷却出口3c与冷却液入管1a连接。第一冷却介质首先流入第三冷却腔3b中,对电机转接件40和IGBT功率模块10的连接处进行冷却,第一冷却介质流出第三冷却腔3b后再通过冷却液入管1a进入第一冷却腔1b中,形成了一个连续的冷却回路,实现了对电机转接件40和IGBT功率模块10的共同散热。
具体地,继续参阅图1,IGBT功率模块10还包括与电机转接件40连接的功率模块转接件14,功率模块转接件14上集成有功率模块输入端141和功率模块输出端142,功率模块输入端141包括三个铜排,和三个输出铜排1122连接;功率模块输出端142也包括三个铜排,三者间隔小于功率模块输入端141的三个铜排的间隔,功率模块输出端142延伸至第三冷却腔3b,电机转接件40包括第一端41,第一端41包括三个间隔设置的铜排,第一端41延伸至第三冷却腔3b并与功率模块输出端142在第三冷却腔3b内连接。
具体地,继续参阅图1,第二冷却壳体30靠近IGBT功率模块10的一侧设有三个第一通孔31,功率模块输出端142的三个铜排穿过三个第一通孔31延伸至第三冷却腔3b,功率模块输出端142与第一通孔31密封配合,第二冷却壳体30靠近电机转接件40的一侧设有第二通孔32,电机转接件40靠近第二冷却壳体30的一侧设有第一盖板43,第一端41设置在第一盖板43面向第二冷却壳体30的一侧,第一盖板43盖合密封第二通孔32,使得第一端41延伸至第三冷却腔3b,第二冷却壳体30顶端还设有第三通孔33和第二盖板34,第三通孔33连通第三冷却腔3b,第二盖板34盖合密封第三通孔33。
在一些实施例中,继续参阅图1,车用电驱控制器100还包括控制器壳体50,控制器壳体50内具有容置腔51,IGBT功率模块10、冷却支撑板20、第二冷却壳体30均位于容置腔51内;第一冷却回路L1还包括设置在控制器壳体50内的第一冷却通道T1及回液口5c,第一冷却通道T1包括入液口5a及出液口5b;出液口5b与冷却液入管1a连通,回液口5c与冷却液出管1c连通;第一冷却介质由第一冷却通道T1流入第一冷却回路L1。第一冷却通道T1和回液口5c分别设置在控制器壳体50上,使得第一冷却回路L1通过第一冷却通道T1以及回液口5c与车用电驱控制器100之外的冷却回路连通。第一冷却介质的冷却回路可以整车连通,例如,第一冷却介质从位于电机内的冷却回路离开电机之后,首先通过入液口5a进入第一冷却通道T1,然后从出液口5b离开第一冷却通道T1并进入车用电驱控制器100内的冷却回路,在本实施例中,可以将第一冷却通道T1、第一冷却回路L1和第三冷却回路L3串联,则出液口5b与第一冷却入口3a连通,第一冷却介质通过第一冷却入口3a首先进入第三冷却回路L3,然后通过第一冷却出口3c离开第三冷却回路L3而进入第一冷却回路L1,最后从冷却液出管1c进入回液口5c离开车用电驱控制器100进入下一部件的冷却回路中。具体地,在本实施例中,入液口5a设置在靠近控制器壳体50壳体的一侧,方便电机侧的第一冷却介质直接流进入液口5a,简化结构,提升结构集成度。
需要说明的是,本实施例中将第一冷却通道T1、第一冷却回路L1和第三冷却回路L3依次串联设置,能够简化冷却结构,提升冷却效率。在其他实施例中,当第一冷却回路L1和第三冷却回路L3并联设置时,可以在控制器壳体50设置第一冷却通道同时连通第一冷却回路L1和第三冷却回路L3的入液端,设置第二冷却通道同时连通第一冷却回路L1和第三冷却回路L3的出液端。当第一冷却回路L1和第三冷却回路L3独立设置时,也可以分别为第一冷却回路L1和第三冷却回路L3设置独立的冷却通道。
可选地,参阅图5,图5是本申请的车用电驱控制器一实施方式的爆炸图,车用电驱控制器100还包括控制模块60和用于检测功率模块的温度的温度传感器(图未示),响应于温度大于或等于预设温度,控制模块60控制第一冷却介质通入第一冷却腔1b。
具体地,控制模块60包括控制板61和控制支撑板62,控制支撑板62设置在驱动板13背离冷却支撑板20的一侧,控制板61固定在控制支撑板62背离驱动板13的一侧,并与驱动板13电连接,温度传感器可以设置在驱动板13上,当检测到温度过高时,控制第一冷却介质进入第一冷却回路L1,即控制第一冷却介质和第二冷却介质同时对IGBT功率模块10以及驱动板13进行冷却,提高冷却效果;当检测到温度较低时,可以控制第一冷却介质不进入第一冷却回路L1,仅通过第二冷却回路L2中的第二冷却介质间接冷却IGBT功率模块10以及驱动板13。
在其他实施例中,也可以根据实际功率需求进行冷却方式的选择,例如可以将实际功率需求由小到大分为第一区间、第二区间和第三区间,在第一区间下仅控制第二冷却介质通入第二冷却回路L2进行间接冷却,在第二区间下仅控制第一冷却介质通入第一冷却回路L1进行直接冷却,在第三区间下控制第一冷却介质通入第一冷却回路L1的同时,第二冷却介质通入第二冷却回路L2,实现直接冷却和间接冷却的同步进行,具有最佳的冷却效果。第三冷却回路L3的冷却方式也可以根据温度控制是否通入第一冷却介质。
本发明集成了多种冷却介质、多种冷却方式对IGBT功率模块和驱动板进行散热,能够根据实际需求选择合适的冷却方式和冷却介质。同时为电机转接件与IGBT功率模块的连接处设置了冷却回路,用于散热,保证连接端子在温升范围内,避免出现热态绝缘不良。
可选地,参阅图6和图7,图6是本申请的车用电驱控制器另一实施方式的爆炸图。图7是本申请的控制器壳体一实施方式的爆炸图。控制器壳体50包括底壁54及与底壁54连接的侧壁53,冷却支撑板20背向IGBT功率模块10的底部安装在侧壁53上;侧壁53内设有用于冷却至少部分侧壁53的冷却部,冷却部包括与冷却槽21连通的冷却进入通道501和冷却排出通道502;底壁54上设有第一排水槽541和连通第一排水槽541的第一排水孔543,第一排水槽541延伸至连接部分被冷却部冷却的侧壁53。
冷却进入通道501与第二冷却入口2a连通,冷却排出通道502与第二冷却出口2c连通,使得第二冷却介质能够由控制器壳体50外通过冷却进入通道501进入冷却支撑板20中,并通过冷却排出通道502离开控制器壳体50。同时,由于冷却进入通道501和冷却排出通道502均设置在侧壁53内,当第二冷却介质流经冷却进入通道501和冷却排出通道502时,冷却进入通道501和冷却排出通道502作为冷却部能够降低冷却进入通道501和冷却排出通道502周围的部分侧壁53的温度,即冷却部周围的侧壁53表面温度明显低于其他零件或控制器壳体50其余位置表面温度,当异常情况导致控制器内部湿度升高时,高湿度及高温差,会在冷却部周围的侧壁53表面最先出现凝露,从而一方面有效降低控制器内的湿度,有效降低在其他位置出现凝露的概率,另一方面该区域出现凝露不易导致电驱控制器100出现故障,从而降低电驱控制器100出现故障的概率。另外,由于本申请在控制器壳体50底部设置了第一排水槽541和第一排水孔543,第一排水槽541连接冷却部周围的侧壁53,使得侧壁53上的凝露能够在重力作用下流入第一排水槽541中,然后沿着第一排水槽541流入第一排水孔543,最终排出电驱控制器100,从而降低了电驱控制器100内的水量,降低了湿度,也降低了电驱控制器100出现故障的概率。
可选地,继续参阅图6和图7,在一些实施例中,底壁54的角部设有第一收容腔542,第一排水孔543设置在第一收容腔542中,第一排水槽541一端延伸至连接第一收容腔542;第一排水槽541远离第一收容腔542一端的底壁54沿重力方向的高度高于连接第一收容腔542一端的底壁54的高度。第一收容腔542用于汇集从第一排水槽541流入的水。第一排水槽541可以设置多条,例如,第一排水槽541可以沿着多个侧壁53的底部延伸,围绕底壁54设置,收集多个侧壁53上的凝露,使其最终汇集至一个第一收容腔542中。第一排水槽541可以具有坡度,靠近第一收容腔542的一端低,远离第一收容腔542的一端高,使得第一排水槽541收集的凝露能够在重力作用下自动流入第一收容腔542中,并从第一排水孔543离开控制器。
冷却部还可以为其他形式。参阅图8a-图8c所示的实施例,图8a是本申请的控制器壳体一实施方式的正视图,图8b是图8a在A-A向的剖视图,图8c是图8a在B-B向的剖视图。在本实施例中,冷却部还包括侧壁冷却通道503,侧壁冷却通道503在底壁54上的正投影包围至少部分第一排水槽541,侧壁冷却通道503两端分别连通冷却进入通道501和冷却排出通道502。在本实施例中,侧壁冷却通道503嵌入在三面侧壁53中,第二冷却介质由冷却进入通道501后,一路第二冷却介质进入冷却槽21,另一路能够进入侧壁冷却通道503中,由于侧壁冷却通道503可以连接多个侧壁53,使得侧壁冷却通道503所在的多个侧壁53的温度降低,从而提高了对侧壁53的冷却效果,且多个侧壁53冷却程度保持一致,保证侧壁53表面最先出现凝露,进一步提升除湿、降低在其他位置出现凝露的概率。侧壁冷却通道503可以通过在侧壁53向内开槽,并在槽口处设置堵头531的方式形成封闭的侧壁冷却通道503。
在其他实施例中,冷却部还可以包括散热件,散热件可以为导热系数较高的材料制成,例如可以在侧壁53内嵌入铜片或在表面贴附铜片等,使得设置了铜片的侧壁53处的散热效果比控制器壳体50其他部位或零部件的散热效果更佳,从而降低了设置了散热件的侧壁53处的温度,成为凝露首先出现的区域。可选地,在设置了冷却部的位置设置吸湿件,使得形成的凝露被吸湿件吸收,避免在其他危险位置形成凝露,从而避免了电驱控制器100出现故障。
可选地,继续参阅图7和图9,图9是本申请的冷却支撑板一实施方式的结构示意图。在一些实施例中,冷却支撑板20设有冷却槽21的一侧还设有导流部和第二收容腔24,导流部用于将泄漏的第二冷却介质导入第二收容腔24,具体地,导流部包括第二排水槽23,第二排水槽23环设在冷却槽21以及密封槽22之外,第二排水槽23与第二收容腔24连通;侧壁53面向冷却支撑板20的一侧设有第一导流通道D1(图7中实线箭头所示),第一导流通道D1两端分别连通第一收容腔542和第二收容腔24。具体地,第二收容腔24中设有第二排水孔25,侧壁53包括台阶面532,冷却进入通道501和冷却排出通道502均在台阶面532上形成开口,冷却支撑板20安装在台阶面532上,使得冷却进入通道501、冷却排出通道502分别与第二冷却入口2a、第二冷却出口连通。第一导流通道D1包括设置在台阶面532上的第一子槽504、第二子槽505和设置在侧壁53上的第三子槽506,第一子槽504两端分别连通第二排水孔25和第二子槽505,第二子槽505中部连通第一子槽504,一端连通第三子槽506,第三子槽506沿高度方向延伸,第三子槽506两端分别连通第二子槽505和第一收容腔542。冷却槽21中的第二冷却介质在密封失效的情况下越过密封槽22流入第二排水槽23中,并沿第二排水槽23流入第二收容腔24中,并从第二排水孔25依次沿第一子槽504、第二子槽505和第三子槽506流入第一收容腔542中,并通过第一排水孔543排出控制器壳体50,即一旦出现密封失效的问题,泄漏的第二冷却介质也可以同凝露一起最终汇集到第一收容腔542中并排出。
可选地,第二排水槽23远离第二收容腔24一端沿重力方向的高度高于连接第二收容腔24一端的高度。第二排水槽23可以具有坡度,使得第二排水槽23收集的泄漏的第二冷却介质能够在重力作用下自动流入第二收容腔24中,并最终从第一排水孔543离开控制器壳体50。第二收容腔24可以设置在冷却支撑板20的角部,与第一收容腔542对应,从而可以缩短第一导流通道D1的长度,从而使得泄漏的第二冷却介质能够快速排出。第二排水槽23内壁可以涂覆疏水涂层,保证第二冷却介质不残留在第二排水槽23内。
可选地,参阅图7,在一些实施例中,车用电驱控制器100还包括顶盖52,顶盖52与底壁54、侧壁53合围形成容置腔51,具体地,顶盖52呈四棱台形状,顶盖52内壁形成四个倾斜面,沿着高度方向,倾斜面远离侧壁53的一端高于侧壁53的顶面,倾斜面上可以设有疏水涂层。当外界环境温度较低时,顶盖52温度较内部其他非冷却回路的结构件温度低,电驱控制器100运行时,内部腔体温度高,腔体温度与顶盖52内表面的温差为第二梯度凝露温差温度。当异常情况导致湿度升高时,高湿度及第二梯度高温差,会在顶盖52表面高温差位置出现凝露。四个倾斜面对应四个侧壁53,使得凝露沿着倾斜面汇聚到顶盖52最低点与侧壁53的交汇处,并沿着侧壁53流向底壁54。防止在顶盖52上汇聚太多凝露,避免滴露到腔体内部功率器件或控制板上,导致电驱控制器100故障。在其他实施例中,倾斜面也可以呈弧形等形状。
可选地,继续参阅图7,侧壁53上设有导流槽533及第二导流通道D2(图7中虚线箭头所示),导流槽533环绕并连接顶盖52内壁,第二导流通道D2两端分别连通导流槽533和第一排水槽541。具体地,第二导流通道D2包括依次连接的第四子槽507、第二子槽505和第三子槽506,其中,第四子槽507沿高度方向延伸,位于两个侧壁53的连接处,第四子槽507两端分别连通导流槽533和第二子槽505一端。由顶盖52上形成的凝露依次沿着第四子槽507、第二子槽505和第三子槽506流入第一收容腔542中。在本实施例中,第二导流通道D2和第一导流通道D1的路径在第二子槽505和第三子槽506上部分重合,使得由顶盖52上形成的凝露和由冷却支撑板20中泄漏的第二冷却介质均沿着第二子槽505和第三子槽506,最终汇集到第一收容腔542中,使得导流结构更为精简。在其他实施例中,第二导流通道D2也可以设置在其他位置,能够连通导流槽533和第一收容腔542即可。导流槽533也可以设有坡度,导流槽533远离第四子槽507一端沿重力方向的高度高于连接第四子槽507一端的高度,使得凝露能够快速汇集至第四子槽507。具体地,导流槽533的顶部保持齐平,使得导流槽533能够始终与顶盖52底部保持贴合,导流槽533的底面具有坡度,使得凝露能够沿倾斜的底面汇集至第四子槽507。
可选地,车用电驱控制器100还包括报警系统(图未示);第一排水孔543中设有单向排水监测阀(图未示),单向排水监测阀用于将第一收容腔542中的水排出车用电驱控制器100并触发报警系统。单向排水监测阀监测到第一排水孔543中有渗漏液体(包括凝露或第二冷却介质),及时地排出渗漏液体,同时触发报警提醒出现泄漏,提醒驾乘人员及时维修更换,保证车辆安全性能。
以上仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种车用电驱控制器,其特征在于,包括:
IGBT功率模块,包括第一冷却壳体及功率器件,所述第一冷却壳体内具有第一冷却腔,所述功率器件位于所述第一冷却腔内;
第一冷却回路,其包括所述第一冷却腔、冷却液入管和冷却液出管,所述冷却液入管和所述冷却液出管均与所述第一冷却腔连通,第一冷却介质经所述冷却液入管流入所述第一冷却腔内,并经所述冷却液出管流出所述第一冷却腔。
2.根据权利要求1所述的车用电驱控制器,其特征在于,所述车用电驱控制器还包括:
电机转接件,连接于所述IGBT功率模块;
第二冷却壳体,位于所述电机转接件和所述IGBT功率模块之间,所述第二冷却壳体内具有第三冷却腔,所述电机转接件和所述IGBT功率模块分别连接于所述第三冷却腔;
第三冷却回路,其包括所述第三冷却腔、分别设置于所述第二冷却壳体的第一冷却入口和第一冷却出口,所述第一冷却入口和所述第一冷却出口分别与所述第三冷却腔连通,所述第一冷却介质经所述第一冷却入口流入所述第三冷却腔内,并经所述第一冷却出口流出所述第三冷却腔。
3.根据权利要求2所述的车用电驱控制器,其特征在于,
所述第一冷却回路和所述第三冷却回路串联,所述第一冷却出口与所述冷却液入管连接。
4.根据权利要求2所述的车用电驱控制器,其特征在于,
所述IGBT功率模块还包括与所述电机转接件连接的功率模块输出端;所述功率模块输出端延伸至所述第三冷却腔,电机转接件包括第一端,所述第一端延伸至所述第三冷却腔,所述第一端与所述功率模块输出端在所述第三冷却腔内连接。
5.根据权利要求1所述的车用电驱控制器,其特征在于,
所述车用电驱控制器还包括控制器壳体,所述控制器壳体内具有容置腔,所述IGBT功率模块位于所述容置腔内;
所述第一冷却回路还包括设置在所述控制器壳体内的第一冷却通道及回液口,所述第一冷却通道包括入液口及出液口;所述出液口与所述冷却液入管连通,所述回液口与所述冷却液出管连通;
所述第一冷却介质由所述第一冷却通道流入所述第一冷却回路,并由所述回液口流出所述控制器壳体。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的车用电驱控制器,其特征在于,所述车用电驱控制器还包括:
冷却支撑板,所述IGBT功率模块安装在所述冷却支撑板上;
第二冷却回路,所述第二冷却回路包括分别设置于所述冷却支撑板上的第二冷却腔、第二冷却入口和第二冷却出口,所述第二冷却入口和所述第二冷却出口均与所述第二冷却腔连通,第二冷却介质经所述第二冷却入口通入所述第二冷却腔内,并经所述第二冷却出口离开所述第二冷却腔,所述IGBT功率模块盖合所述第二冷却腔,所述第一冷却回路和所述第二冷却回路相互独立且间隔设置。
7.根据权利要求6所述的车用电驱控制器,其特征在于,
所述IGBT功率模块还包括驱动板,所述第一冷却壳体包括壳体本体和壳体盖板,所述驱动板及所述功率器件分别设置在所述壳体盖板的相对两侧,所述驱动板与所述功率器件电连接。
8.根据权利要求7所述的车用电驱控制器,其特征在于,
所述第一冷却壳体还包括散热板,所述壳体盖板和所述散热板分别设置在所述壳体本体相对两侧,所述壳体盖板、所述散热板和所述壳体本体合围形成所述第一冷却腔,所述第一冷却腔和所述第二冷却腔分别设置在所述散热板的相对两侧。
9.根据权利要求1所述的车用电驱控制器,其特征在于,
所述控制器还包括控制模块和用于检测所述IGBT功率模块的温度的温度传感器,响应于所述温度大于或等于预设温度,所述控制模块控制所述第一冷却介质通入所述第一冷却腔。
10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1-9中任意一项所述的车用电驱控制器。
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