CN203984855U - 具有水冷式控制器的电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有水冷式控制器的电动车，包括机体以及设于机体上的控制器，控制器包括盒状结构的控制器壳体，控制器壳体内分割为第一腔体以及第二腔体，于控制器壳体上开设有进液口以及至少一个逸散口，冷却液的液面与第二腔体的顶面之间具有间隙且低于各逸散口。本实用新型的电动车，控制器具有内置冷却液的第二腔体，电动车远距离行驶时，控制器内电气元件工作产生的热量一部分由控制器壳体直接散发，另外部分热量由第二腔体内的冷却液蒸发时进行散发，从而大大加强了控制器的散热效果，控制器可长时间安全工作，同时第二腔体内的冷却液直接散发至外界，其为开放式结构，散热结构简单，成本较低，同时还便于后续的维护保养。

Description

具有水冷式控制器的电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车，尤其涉及一种具有水冷式控制器的电动车。

背景技术

目前在电动车中，无论是电动自行车还是电动摩托车，控制器均是一个重要的控制部件。一般地，控制器为一个处于密封状态的盒体结构，其内设有电气元件，若电动车在长时间行驶时，控制器内的电气元件因长时间工作使得周围环境的温度过高，从而可能导致电气元件因温度过高而损坏，控制器难以持续正常工作。对此为保证控制器的长效工作，则需提高控制器的散热效果，而目前的做法大多则仅仅是将控制器的外壳采用导热材料制成，同时在外壳上设置一定数量的散热孔，依靠外壳进行热传导，虽然其可以起到一定的散热作用，但是散热效果不是很明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有水冷式控制器的电动车，旨在用于解决现有电动车的远距离行驶时，控制器散热效率比较低，难以长时间安全工作的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种具有水冷式控制器的电动车，包括机体以及设于所述机体上的控制器，所述控制器包括盒状结构的控制器壳体，所述控制器壳体内分割为用于内置电气元件的第一腔体以及内置冷却液的第二腔体，于所述控制器壳体上开设有与所述第二腔体连通的进液口以及用于逸散蒸发为气态冷却液至外界的至少一个逸散口，所述冷却液的液面与所述第二腔体的顶面之间具有间隙且低于各所述逸散口。

进一步地，于所述机体上还设有用于储存冷却液的水箱，所述水箱与所述控制器壳体的所述进液口通过管路连通。

更进一步地，于所述水箱与所述进液口之间设有用于控制所述管路通断的控制开关。

进一步地，于每一所述逸散口处均设有用于封堵该所述逸散口的防水透气层。

更进一步地，所述机体上设有导引管，所述导引管一端口罩设于各所述逸散口，所述导引管的另一端口沿远离所述机体的方向延伸。

进一步地，于所述第二腔体的内壁上设有凸出所述内壁的若干第一散热片。

具体地，位于所述第二腔体的同一内壁上的各所述第一散热片之间平行设置，且每一所述第一散热片均呈波纹状。

具体地，所述控制器壳体包括具有前端口与后端口的型腔、封堵所述前端口的前端盖以及封堵所述后端口的后端盖，所述型腔、所述前端盖以及所述后端盖围设形成所述第一腔体与所述第二腔体。

进一步地，所述前端盖以及所述后端盖与所述型腔之间均设有防水胶垫。

进一步地，所述第二腔体内设有用于测定所述第二腔体内冷却液量的水位计，所述机体上设有与所述水位计电连接以显示所述第二腔体内冷却液水位的显示屏。

本实用新型具有下列技术效果：

本实用新型的电动车，在其机体上设置一控制器，控制器的控制器壳体内包括第一腔体以及第二腔体两个部分，在第一腔体内设置电气元件，通过各电气元件以实现电动车的部分动作，在第二腔体内设置冷却液，对于冷却液主要采用易蒸发的液体，比如冷却水等，在控制器壳体上设置进液口以及至少一个逸散口，且两者均与第二腔体连通，当采用进液口向第二腔体内添加冷却液时，冷却液不应充满整个第二腔体内，即冷却液的液面与第二腔体的顶面之间应具有间隙空间，同时冷却液的液面应低于各逸散口。当电动车行驶时，在第一腔体内的各电气元件工作，其产生的热量由控制器壳体传导至第二腔体的冷却液，当冷却液吸收到大量的热量时，其温度升高并蒸发形成蒸汽状态，并由各逸散口直接逸散至控制器外壳之外，由于冷却液蒸发时需要吸收热量，从而有效保证冷却液的温度不至于过高，冷却液可以持续吸收第一腔体内各电气元件工作产生的热量，且当第二腔体内的冷却液液面较低时，则可通过进液口向第二腔体内添加适量的冷却液，通过这种水冷的散热结构，第一腔体内产生的热量可快速传导至第二腔体外，散热效果非常好，即使电动车长时间行驶时，控制器均可以安全工作，而且在本实用新型中，水冷散热采用开放式，即冷却液没有采取循环利用的方式，蒸发的冷却液直接逸散至第二腔体之外，不但相比循环散热方式的散热效率高，同时结构也比较简单，成本较低，方便后续对整个散热结构的维护。

附图说明

图1为本实用新型实施例的具有水冷式控制器的电动车的结构示意图；

图2为图1的具有水冷式控制器的电动车的控制器的结构示意图；

图3为图1的具有水冷式控制器的电动车的控制器的无前端盖的控制器壳体部分的结构示意图；

图4为图1的具有水冷式控制器的电动车的控制器的型腔的结构示意图；

图5为图1的具有水冷式控制器的电动车的控制器的无前端盖的控制器壳体部分沿竖直方向的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图3，本实用新型实施例提供了一种具有水冷式控制器2的电动车，对于电动车可为电动自行车或电动摩托车等，电动车包括机体1，在机体1上设有一控制器2，控制器2主要包括控制器壳体21，其水平设于电动车的机体1上，该控制器壳体21呈盒状结构，其内具有容纳空间，具体为控制器壳体21的容纳空间被一隔离板22分割为第一腔体23与第二腔体24两个部分，对于隔离板22与控制器壳体21之间可一体成型制成，且均采用热传导效率较高的金属材料制成，在第一腔体23内安装有多个电气元件以实现控制器2的基本控制功能，在第二腔体24内则存放有冷却液，对于冷却液一般采用易蒸发的液体，比如冷却水即可，在控制器壳体21上开设有进液口241以及至少一个逸散口242，进液口241与各逸散口242均与第二腔体24进行连通，通过进液口241可向第二腔体24内添加适量的冷却液，冷却液受热后蒸发为气态，气态的冷却液可由各逸散口242逸散至外界空气中，当由进液口241向第二腔体24内添加适量的冷却液后，冷却液没有填充整个第二腔体24，即第二腔体24内冷却液的液面与第二腔体24的顶面之间具有间隙空间，且低于各逸散口242，这样在冷却液蒸发为气态时，其不能立即由逸散口242排出第二腔体24之外，冷却液的液面与第二腔体24顶面之间的间隙空间可形成较好的预留空间，缓解第二腔体24内的气压。

在本实施例中，当电动车行驶时，机体1上的控制器2控制电动车动作，即控制器壳体21内的各电气元件开始工作，各电气元件产生热量，该一部分热量由控制器壳体21直接散发至周围空气中，而另一部分热量则由隔离板22传导至第二腔体24内，冷却液受热温度升高并蒸发为气态，呈气态的冷却液可由各逸散口242逸散至周围空气中，由于冷却液在由液态蒸发为气态时，需要向周围环境中吸收热量并由各逸散口242散发至第二腔体24外侧，即第一腔体23内产生的热量传导至第二腔体24内，再由第二腔体24散发至周围空气中，从而使得第一腔体23内的温度不至于过高，保证各电气元件能够正常工作。在这种散热结构中，采用水冷的方式进行散热，热传导效率比较高，第一腔体23内产生的热量可以经由第二腔体24内的冷却液快速传导至周围空气中，散热效果比较好，即使电动车远距离行驶时，控制器2也可以长时间安全工作，而且在这种水冷散热方式中，采用了开放式结构，即第二腔体24内的冷却液没有进行循环使用，蒸发的冷却液全部直接逸散至第二腔体24外，不但相比循环使用冷却液的散热方式的散热效率更好，同时结构更加简单，生产成本较低，也方便后续对控制器2的散热结构的维护。一般地，在第一腔体23内还设置有温度感应器(图中未示出)，在电动车的机体1上设置显示屏11，该显示屏11可进行温度感应器的测试温度显示以及报警显示，当各电气元件工作产生的热量较大以使第一腔体23的温度提高，且当温度即将到达温度感应器的设定温度时，显示屏11具有报警显示，且当温度达到设定温度后，温度感应器则直接控制第一腔体23内的各电气元件停止工作，当然在第一腔体23内温度处于温度感应器的设定温度以下时，则各电气元件工作正常，从而可以通过温度感应器以使控制器2安全工作。

进一步地，在机体1上设置一水箱25，该水箱25用于储存冷却液，在水箱25与控制器壳体21的进液口241之间连通有一管路251，通过该管路251将储存于水箱25内的冷却液加注至第二腔体24内。在本实用新型中，由于控制器2的散热方式采用了开放式水冷结构，当电动车远距离行驶时，第一腔体23内的各电气元件需要长时间工作，第二腔体24内的冷却液受热蒸发至外界，即冷却液的液面高度逐渐降低，对此在电气元件工作一定时间后，当第二腔体24内的冷却液过少时，散热结构的散热效果降低，从而有可能会影响控制器2的正常工作，对此在本实施例中，设置一用于储存冷却液的水箱25，当第二腔体24内的冷却液液面高度过低时，水箱25经由管路251向第二腔体24内加注适量的冷却液，以保证散热结构具有较高的散热效率，第一腔体23内的各电气元件持续正常工作。一般地，在水箱25上设置一液位检测结构252，便于实时确认水箱25内的冷却液的储存量，当然可以将该液位检测结构252电连接至显示屏11上，通过显示屏11直观显示水箱25内冷却液的储存量，对此水箱25在机体1上应水平设置，以保证水箱25内冷却液储存量检测的准确性，同时将管路251连通至水箱25的下端部便于水箱25内冷却的排放。在水箱25上还设置一冷却液添加口253，且将水箱25隐藏安装于机体1内，此时该冷却液添加口253应凸出机体1的外表面，从而方便对水箱25内添加冷却液，对于该冷却液添加口253处设置一罩盖。

优化上述实施例，在水箱25与进液口241之间设有控制开关(图中未示出)，通过该控制开关能够控制水箱25与进液口241之间管路251的通断。在这种结构中，正常情况下水箱25与进液口241之间的管路251通过控制开关保持关闭状态，即此时水箱25内的冷却液难以由管路251进入第二腔体24内，而当需要向第二腔体24内添加冷却液时，则由控制开关打开管路251，水箱25内的冷却液通过管路251进入第二腔体24内，且当冷却液加注合适后，则关闭管路251。对于水箱25与控制器壳体21两者之间的位置关系，水箱25整体位置应高于控制器壳体21的位置，即在控制开关打开管路251时，水箱25内的冷却液可自行流入第一腔体23内，否则应安装一水泵，通过水泵可将水箱25内的冷却液抽入第二腔体24内。而对于控制开关可采用手动开关，则此时控制开关可设于水箱25上或者控制器壳体21上；控制开关还可采用电动开关，此时可将控制开关设于机体1的驾驶位置，这样在电动车行驶的过程中，驾驶者也可方便打开或关闭该控制开关已完成第一腔体23内冷却液的加注过程。

参见图2、图4以及图5，进一步地，在每一逸散口242处均设置有防水透气层(图中未示出)，该防水透气层封堵与其对应的逸散口242，对于防水透气层可采用防水透气材料制成，比如聚四氟乙烯等。当第一腔体23内的电气元件工作时，第二腔体24内产生的气态冷却液可透射防水透气层进入外界空气中，其不会影响第一腔体23的散热效果，而第二腔体24内的冷却液则难以透过该防水透气层。当电动车出现侧翻的情况时，控制器2出现倾斜的情况，对此第二腔体24内的冷却液的液面也为倾斜状态，此时冷却液的液面有可能高于逸散口242以及进液口241，而在本实用新型中，通过防水透气层以及控制开关，则可避免冷却液进入控制器外壳21的外侧或者水箱25内，即可避免控制器2出现侧翻冷却液泄漏的现象。

参见图1以及图2，优化上述实施结构，在机体1上设有导引管13，该导引管13的其中一端口罩设控制器壳体21上的各逸散口242，而另一端口则向远离机体1的方向延伸。由于控制器2为电控部件，对此一般电动车的控制器2采用隐藏设计，即将控制器2设于机体1里面，比如当电动车为电动自行车时，控制器2则可设于踏板12位置，若电动车为电动摩托车时，则可将控制器2设于坐垫下方，对此设置导引管13，其一端口罩设各逸散口242，另一端口可伸出电动车的机体1外侧，当第一腔体23内产生的热量传导至第二腔体24内并使冷却液蒸发时，蒸发为气态的冷却液可透过逸散口242的防水透气层进入导引管13内，并由导引管13导出车体外界，从而既起到散热的作用，还避免蒸发的冷却液附着于电动车机体1内。当然在上述的导引管13结构中，导引管13远离机体1的端口应向下倾斜，对此即使蒸发的冷却液在导引管13内液化为液态时，也可沿导引管13流出，不会堆积于机体1内，而且对于导引管13的长度也不应过长，避免影响换热器的散热效果。

进一步地参见图3-图5，在第二腔体24的内壁上设有若干第一散热片243，每一第一散热片243均凸出与其对应的第二腔体24的内壁表面。在这种结构中，各第一散热片243均凸出第二腔体24的内壁，对此可有效增大第二腔体24的内壁表面的面积，第一腔体23内产生的热量可快速传导至第二腔体24内，增强了第一腔体23的散热能力。继续优化各第一散热片243的结构，位于第二腔体24内同一内壁上的各第一散热片243之间平行设置，且每一第一散热片243均呈波纹状。将位于第二腔体24内同一内壁上的第一散热片243之间采用平行的方式设置，则可优化各第一散热片243在第二腔体24内的分布，由各第一散热片243上散发的热量在第二腔体24内较均化分布，具体地，其中一部分第一散热片243位于隔离板22上，另一部分第一散热片243位于第二腔体24的內底面上，在将冷却液灌注于第二腔体24内时，各第一散热片243均位于冷却液内，由第一腔体23散发传导的热量可快速传导至冷却液，热交换效率比较高，而将各第一散热片243设置成波纹状，则进一步增大了每一第一散热片243的散热面积，加强第一腔体23的散热效率。

对于控制器壳体21的结构，其包括型腔211、前端盖212以及后端盖213，型腔211具有前端口2111与后端口2112，对应地前端盖212封堵型腔211的前端口2111，后端盖213封堵型腔211的后端口2112，并且前端盖212、后端盖213以及型腔211围设形成了第一腔体23以及第二腔体24，一般地，将进液口241开设于前端盖212或后端盖213上，而各逸散口242则开设于型腔211的顶面上，同时还将前端盖212或后端盖213作为各电气元件的接入端A，由该接入端A可实现外接电路与第一腔体23内各电气元件的电连接，而且这种结构还便于控制器壳体21的加工，方便后续对各电气元件以及散热结构的维护。进一步地，在前端盖212以及后端盖213与型腔211之间设有防水胶垫26，具体为在前端盖212以及后端盖213的内端面均粘接有防水胶垫26，再将前端盖212以及后端盖213分别固定于型腔211的前端口2111以及后端口2112处。由于前端盖212以及后端盖213与型腔211为两种结构，再将前端盖212与后端盖213固定于型腔211上时，前端盖212以及后端盖213与型腔211之间均还存有一定的间隙，对此在本实施例中，在前端盖212与型腔211之间以及后端盖213与型腔211之间均设有防水胶垫26，从而可以避免第二腔体24内的冷却液泄漏至控制器壳体21之外，当然防水胶垫26在其上对应进液口241的位置处设置开口261，以避免防水胶垫26对进液口241形成封堵。

再次参见图1-图3，进一步优化控制器壳体21结构，在控制器壳体21的第二腔体24内设置一水位计(图中未示出)，通过该水位计可以测试出第二腔体24内冷却液的剩余量，该水位计还可以与机体1上的显示屏11进行电连接，可将水位计测试的数据直接在显示屏11上进行直观显示，这样即可方便驾驶者在驾驶电动车的过程中，直观地观察控制器2内冷却液水位，进而在控制器2内冷却液剩余量较低时可打开控制开关，及时由水箱25向第二腔体24内加注适量冷却液，保证电动车安全行驶。

具体参见图2，继续优化控制器壳体21结构，在控制器壳体21的外表面上设有若干第二散热片2113，各第二散热片2113沿远离控制器壳体21的方向设置，且每一第二散热片2113也均呈波纹状。具体地，沿型腔211的外表面环设有一圈第二散热片2113，由于控制器壳体21均采用导热材料制成，对此控制器壳体21也可用于控制器2的散热结构，第一腔体23内产生的热量可直接传导至控制器壳体21上，通过设置于型腔211外表面上的各第二散热片2113则可加速控制器壳体21的散热速率，而且将各第二散热片2113均设为波纹状，则可增大每一第二散热片2113与控制器壳体21外侧空气的接触面积，有效提高每一第二散热片2113的散热效果。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有水冷式控制器的电动车，包括机体以及设于所述机体上的控制器，所述控制器包括盒状结构的控制器壳体，其特征在于：所述控制器壳体内分割为用于内置电气元件的第一腔体以及内置冷却液的第二腔体，于所述控制器壳体上开设有与所述第二腔体连通的进液口以及用于逸散蒸发为气态冷却液至外界的至少一个逸散口，所述冷却液的液面与所述第二腔体的顶面之间具有间隙且低于各所述逸散口。

2.如权利要求1所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：于所述机体上还设有用于储存冷却液的水箱，所述水箱与所述控制器壳体的所述进液口通过管路连通。

3.如权利要求2所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：于所述水箱与所述进液口之间设有用于控制所述管路通断的控制开关。

4.如权利要求1所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：于每一所述逸散口处均设有用于封堵该所述逸散口的防水透气层。

5.如权利要求4所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：所述机体上设有导引管，所述导引管一端口罩设于各所述逸散口，所述导引管的另一端口沿远离所述机体的方向延伸。

6.如权利要求1所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：于所述第二腔体的内壁上设有凸出所述内壁的若干第一散热片。

7.如权利要求6所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：位于所述第二腔体的同一内壁上的各所述第一散热片之间平行设置，且每一所述第一散热片均呈波纹状。

8.如权利要求1所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：所述控制器壳体包括具有前端口与后端口的型腔、封堵所述前端口的前端盖以及封堵所述后端口的后端盖，所述型腔、所述前端盖以及所述后端盖围设形成所述第一腔体与所述第二腔体。

9.如权利要求8所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：所述前端盖以及所述后端盖与所述型腔之间均设有防水胶垫。

10.如权利要求1-9任一项所述的具有水冷式控制器的电动车，其特征在于：所述第二腔体内设有用于测定所述第二腔体内冷却液量的水位计，所述机体上设有与所述水位计电连接以显示所述第二腔体内冷却液水位的显示屏。