CN204518295U - 风冷式电动车控制器和电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动车技术领域，提供的风冷式电动车控制器和电动车，包括壳体及电路板，该电路板上设置有若干电气元件，其中，壳体具有一个内腔，壳体的内腔分为相互独立的第一腔体和第二腔体；电路板固设在第一腔体内，电路板与第一腔体的底面之间间隔设置，第一腔体内设置有用于将电路板的热量传递至壳体上的绝缘导热油；壳体上设置有用于使第二腔体内气体流动的风机。与现有技术对比，本实用新型有效提升了风冷式电动车控制器品质，延长了使用寿命。本实用新型提供的电动车，包括车架，其中，还包括上述的风冷式电动车控制器，所述风冷式电动车控制器固定于所述车架上。与现有技术对比，电动车的工作更加稳定，安全性更高。

Description

风冷式电动车控制器和电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车的技术领域，尤其是涉及一种风冷式电动车控制器和电动车。

背景技术

电动车控制器属于电动车的四大核心部件之一，电动车控制器质量的好坏影响着电动车的使用寿命及性能，而电动车控制器的质量受控制器硬件电路设计、软件算法、散热结构等因素的影响，在电动车多年的发展中，各控制器厂家之间硬件电路设计、软件算法方面的差距已经不大，且电动车在长时间的极限负载下控制器多为过热损坏，所以控制器在散热结构方面的设计显得愈加重要，优良的散热方案可使控制器能够在高强度恶劣的工况下长时间行驶，可有效的延长控制器使用寿命。

目前，现有的控制器包括一个散热外壳、安装在该散热外壳内的控制器PCB板和安装在该控制器PCB板上的MOS管，在控制器散热结构中，对主要的功率器件MOS管都进行了有效的散热结构改进，主要的改进结构分为两种，其中一种是将MOS管贴在控制器为上下扣合结构的铝基板散热片上，另一种是将MOS管贴在控制器为密封腔结构的散热壁内侧。上面的两种结构中，由于控制器PCB板碍于必要的硬件布局设计，功率电容基本上全部位于PCB中间部位，使得所有功率器件不能全部紧贴散热外壳进行散热而只能进行自然散热，散热效率极低，这样，现有的控制器结构仅能对MOS管进行散热，而无法对位于控制器PCB板中间部位的功率电容进行散热，当控制器在长时间极重负载工作时，电容温度急剧上升而热量难以散发，使得温度极易超过正常工作温度范围而过热损坏，从而导致控制器功能失效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种风冷式电动车控制器和电动，旨在解决现有技术中，现有的控制器内，安装在电路板表面中央位置的电容器只能通过自然散热，散热效率极低，易过热损坏的的缺陷。

本实用新型提供的一种风冷式电动车控制器，包括壳体及安装在所述壳体内的电路板，该电路板上设置有若干电气元件，其中，所述壳体具有一个内腔，所述壳体的所述内腔分为相互独立的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体并排设置；所述电路板固设在所述第一腔体内，所述电路板与所述第一腔体的底面之间间隔设置，所述第一腔体内设置有用于将所述电路板的热量传递至所述壳体上的绝缘导热油；所述壳体上设置有用于使所述第二腔体内气体流动的风机。

进一步地，所述绝缘导热油至少覆盖所述电路板的底面。

进一步地，所述绝缘导热油包裹整个所述电路板。

进一步地，若干所述电气元件包括设置在所述电路板上的若干个开关管，所述电路板上若干个所述开关管的一侧表面均抵接在所述第一腔体中靠近所述第二腔体一侧的内壁上，若干个所述开关管并排且相间设置。

进一步地，所述绝缘导热油为变压器油。

进一步地，所述壳体包括第一开口端和与所述第一开口端相对的第二开口端，所述第一开口端和所述第二开口端均与所述内腔连通，所述风冷式电动车控制器还包括分别连接在所述第一开口端处的第一盖板和连接在所述第二开口端处的第二盖板，所述壳体、所述第一盖板以及所述第二盖板围合形成所述第一腔体和所述第二腔体。

进一步地，所述第一盖板的内侧与所述壳体之间以及第二盖板的内侧与所述壳体之间分别设置有一个用于密封所述壳体的所述第一腔体的防水胶垫。

进一步地，所述第一盖板上于所述第二腔体对应的位置开设有一个风机安装孔，所述风机固定安装在所述风机安装孔上；所述第二盖板上于所述第二腔体对应的位置开设有若干个与该第二腔体连通的通风孔。

进一步地，所述壳体的所述第二腔体内设置有多个平行且相间设置的散热板，每个所述散热板均从所述壳体的所述第一开口端朝向所述第二开口端延伸，每个所述散热板的相对两侧边缘分别抵接于所述壳体的所述第二腔体的内壁上。

本实用新型提供的一种电动车，包括车架，其中，还包括上述的风冷式电动车控制器，所述风冷式电动车控制器固定于所述车架上。

与现有技术对比，本实用新型提供的风冷式电动车控制器，采用在壳体内设置相互独立的第一腔体和第二腔体，在第一腔体内安装有电路板并在该第一腔体内设置有绝缘导热油，通过该绝缘导热油将电路板的热量传递至壳体上，在第二腔体内处安装有风机，这样，通过绝缘导热油能够将电路板及该电路板上的电气元件的热量很好地传递至壳体上进行有效的散热，尤其是位于电路板中央位置的电容器能够得到较好的散热，增大了散热的区域和提高了散热的效率，使得风冷式电动车控制器可以在电动车极限负载下长时间运行而不损坏，有效提升了风冷式电动车控制器品质，延长了风冷式电动车控制器的使用寿命。

与现有技术对比，本实用新型提供的电动车，采用风冷式电动车控制器，电动车的工作更加稳定，安全性更高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的风冷式电动车控制器的分解示意图；

图2是本实用新型实施例提供的风冷式电动车控制器的立体示意图；

图3是本实用新型实施例提供的风冷式电动车控制器省去第二盖板时的立体示意图；

图4是本实用新型实施例提供的风冷式电动车控制器的结构简易示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述。

如图1至图4所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。

本实施例提供的风冷式电动车控制器100，包括壳体1及安装在壳体1内的电路板2，该电路板2上设置有若干电气元件3，其中，该壳体1具有一个内腔1a，壳体1的内腔1a分为相互独立的第一腔体11和第二腔体12，第一腔体11与第二腔体12并排设置。电路板2固定安装在第一腔体11内，电路板2与第一腔体11的底面之间间隔有一段距离，第一腔体11的内壁与电路板2之间填充有用于将电路板2的热量传递至壳体1上的绝缘导热油4。在壳体1上还安装有用于使第二腔体12内气体循环流动的风机5。

上述的风冷式电动车控制器100，采用在壳体1内设置相互独立的第一腔体11和第二腔体12，在第一腔体11内安装有电路板2并在该第一腔体11内设置有绝缘导热油4，通过该绝缘导热油4将电路板2的热量传递至壳体1上，在第二腔体12内处安装有风机5，这样，通过绝缘导热油4能够将电路板2及该电路板2上的电气元件3的热量很好地传递至壳体1上以进行有效的散热，增大了散热的区域和提高了散热的效率，使得风冷式电动车控制器100可以在电动车极限负载下长时间运行而不损坏，有效提升了风冷式电动车控制器100品质，延长了风冷式电动车控制器100的使用寿命。

为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致，但并不对本实用新型的结构起限定作用。

在本实施例中，风冷式电动车控制器100，包括一个壳体1、分别连接在该壳体1两侧的第一盖板6和第二盖板7，该壳体1内固定安装有电路板2。

壳体1，采用热传导效率较高的金属材料制成，优选铝制材料。参见图1至图3，壳体1大致为方形盒体状，其内具有一个内腔1a，壳体1包括与该内腔1a连通的第一开口端13和第二开口端14。该壳体1的内腔1a通过一个隔板15分为用于安装电路板2的第一腔体11和用于形成风冷通道的第二腔体12，该隔板15与壳体1可以是一体成型制成，第一腔体11与第二腔体12相互独立，且第一腔体11与第二腔体12并排设置。

第一盖板6和第二盖板7，均采用传导效率较高的金属材料制成，可以是铝制材料。参见图1和图2，第一盖板6为前盖板，其上与第一腔体11对应的位置开设有过线孔和接头安装孔。第一盖板6通过螺钉固定连接在壳体1的第一开口端13处，第二盖板7通过螺钉固定连接在壳体1的第二开口端14处，这样，在第一盖板6和第二盖板7分别与壳体1固定连接后，在三者之间围合形成的第一腔体11和第二腔体12。

电路板2，为PCB电路板，其安装在第一腔体11内，参见图3和图4，在隔板15和第一腔体11中与该隔板15相对的内壁上分别设置有固定卡槽15a，该固定卡槽15a分别由隔板15和第一腔体11的内壁凹陷形成，电路板2的两侧边缘分别嵌入在对应的固定卡槽15a内并固定。电路板2，大致呈水平放置，其与第一腔体11的底面相平行，电路板2与第一腔体11的底面之间间隔一定的距离以避免电路板2漏电。在电路板2上电性连接有若干电气元件3，该电气元件3包括开关管31、电容器32及其他电子器件(需说明的是，上述的电气元件3均为现有的电动车控制器中常用的电气元件，其功能及作用与现有技术中的电气元件一样，因此不再复述)，开关管31为开关功率MOS管。若干个开关管31分别通过其引脚并排插接在电路板2的靠近隔板15一侧的边缘上，若干个开关管31之间相间设置，电容器32及其他电子器件分布在电路板2的中央部位。在本实施例中，电路板2上若干个开关管31的一侧表面均抵接在隔板15的表面上，这样，开关管31在其工作时能够通过隔板15直接将热量导至壳体1和第二腔体12内，使得开关管31能够有效率地散热，以保证开关管31工作的稳定性。

绝缘导热油4，用于将电路板2的热量传递至壳体1上以对电路板2及设置在该电路板2上的各个电气元件3(开关管31、电容器32及其他电子器件)进行散热，参见图4，在第一腔体11内封装有一定量的绝缘导热油4，该绝缘导热油4填充在电路板2的侧壁与第一腔体11的内壁之间，并始终与电路板2及外壳直接接触。由于绝缘导热油4传热效率好，不仅能对电路板2绝缘保护，避免漏电，并且散热快，热稳定性很好，在几乎常压的条件下，可以大大降低电路板2及电气元件3表面的温度，提高了工作的稳定性和可靠性。绝缘导热油4可以是具有绝缘能力的合成型导热油或矿物型导热油，优选变压器油，通过第一盖板6和第二盖板7封装在第一腔体11内。在本实施例中，该绝缘导热油4呈流体状，在电路板2与第一腔体11的底面之间设置有绝缘导热油4，该绝缘导热油4完全覆盖电路板2的底面(还可以部分包裹电路板2的侧壁)，这样，当风冷式电动车控制器100工作时，由于绝缘导热油4与电路板2及壳体1接触，电路板2和各个电气元件3(尤其是电容器32)的热量能够通过电路板2传递给绝缘导热油4，再由绝缘导热油4传递至壳体1上，并通过壳体1对外界大气进行散热。此种导热降温方式，相比原有的电动车控制器中电路板2及电气元件3仅通过在密闭空间内自然散热的方式，散热效率得到较大的提升，能够满足对安装在电路板2中央位置的电气元件3，尤其是电容器32的散热需求。这样，不仅能有效对开关管31进行散热，同时也能对安装在电路板2中央部分的电容器32进行有效的散热，从而有效延长风冷式电动车控制器100的使用寿命。

为了更好地对电路板2及各个电气元件3进行散热，绝缘导热油4在第一腔体11内的液面高度高于电路板2的表面，将整个电路板2及电气元件3部分的浸泡(或者浸没所有的电气元件3)，这样，在绝缘导热油4包裹整个电路板2且与电气元件3接触后，电气元件3能够直接将热量传递给绝缘导热油4，同时电路板2也将热量传递至绝缘导热油4内，再由绝缘导热油4传递至壳体1上，并由壳体1对外界大气进行散热。

另外，上述绝缘导热油4也可以才采用固态状的导热油脂(导热油脂可以是现有技术中的一切具有绝缘和导热性能的散热油脂)，通过涂覆的方式将绝缘导热油4涂设在电路板2的表面(可以是其顶面和、或底面，也可以是整个外表面)，并至少在一侧表面与壳体1的内壁之间涂覆有该绝缘导热油4，这样，通过涂覆绝缘导热油4，将电路板2及各个电气元件3(尤其是电容器32)的热量传递给绝缘导热油4，再由绝缘导热油4传递至壳体1上，最后由该壳体1对外界大气进行散热。

在本实施例中，参见图1和图2，第一盖板6上于第二腔体12对应的位置开设有一个风机安装孔61，风机5通过螺钉固定安装在风机安装孔61处并位于该第一盖板6的外侧，风机5在启动时能够对第二腔体12内部进行吹风，在第二盖板7上于第二腔体12对应的位置开设有若干个与该第二腔体12连通的通风孔71，以使在该第二腔体12内的空气与风冷式电动车控制器100外部的空气流通，通过此种风冷方式，以达到对壳体1的降温，使得在工作状态时能够有效地对电路板2上安装的开关管31进行降温。

为了使壳体1能够更好地散热降温，壳体1的第二腔体12内设置有多个平行且相间设置的散热板16，参见图1、图3和图4，散热板16与壳体1一体成型制成，散热板16均呈大致水平地设置，每个散热板16均从壳体1的第一开口端13朝向第二开口端14延伸，每个散热板16的相对两侧分别抵接于壳体1第二腔体12的内壁及隔板15的表面上。相邻的散热板16之间的间距形成该第二腔体12内的散热风道，每个散热板16的表面上形成有多个散热齿16a，散热板16的表面均设计成波纹状，可增大散热板16与空气的接触面积，有效提高散热效果。

为了提高防漏性，当绝缘导热油4采用呈流体状导热介质时，参见图1，第一盖板6的内侧与壳体1之间以及第二盖板7的内侧与壳体1之间分别设置有一个用于密封壳体1的第一腔体11的防水胶垫8。防水胶垫8采用橡胶制成，其形状可以是方形或框形，在第一盖板6和第二盖板7分别与壳体1固定连接时，防水胶垫8被压紧固定在第一盖板6与壳体1之间以及第二盖板7与壳体1之间，并能封堵第一开口端13和第二开口端14与外界的间隙，这样，能够有效避免绝缘导热油4的泄漏，另外，还能起到对外界的防水效果，避免外部水气进入第一腔体11以损坏电路板2及电气元件3。

本实用新型提供的电动车，包括车架(图未示出)，其中，还包括上述的风冷式电动车控制器100，风冷式电动车控制器100固定于车架上。

本实用新型提供的电动车，采用风冷式电动车控制器100，电动车的工作更加稳定，安全性更高。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风冷式电动车控制器，包括壳体及安装在所述壳体内的电路板，该电路板上设置有若干电气元件，其特征在于，所述壳体具有一个内腔，所述壳体的所述内腔分为相互独立的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体与所述第二腔体并排设置；所述电路板固设在所述第一腔体内，所述电路板与所述第一腔体的底面之间间隔设置，所述第一腔体内设置有用于将所述电路板的热量传递至所述壳体上的绝缘导热油；所述壳体上设置有用于使所述第二腔体内气体流动的风机。

2.根据权利要求1所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，所述绝缘导热油至少覆盖所述电路板的底面。

3.根据权利要求2所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，所述绝缘导热油包裹整个所述电路板。

4.根据权利要求1所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，若干所述电气元件包括设置在所述电路板上的若干个开关管，所述电路板上若干个所述开关管的一侧表面均抵接在所述第一腔体中靠近所述第二腔体一侧的内壁上，若干个所述开关管并排且相间设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，所述绝缘导热油为变压器油。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，所述壳体包括第一开口端和与所述第一开口端相对的第二开口端，所述第一开口端和所述第二开口端均与所述内腔连通，所述风冷式电动车控制器还包括分别连接在所述第一开口端处的第一盖板和连接在所述第二开口端处的第二盖板，所述壳体、所述第一盖板以及所述第二盖板围合形成所述第一腔体和所述第二腔体。

7.根据权利要求6所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，所述第一盖板的内侧与所述壳体之间以及第二盖板的内侧与所述壳体之间分别设置有一个用于密封所述壳体的所述第一腔体的防水胶垫。

8.根据权利要求6所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，所述第一盖板上于所述第二腔体对应的位置开设有一个风机安装孔，所述风机固定安装在所述风机安装孔上；所述第二盖板上于所述第二腔体对应的位置开设有若干个与该第二腔体连通的通风孔。

9.根据权利要求6所述的风冷式电动车控制器，其特征在于，所述壳体的所述第二腔体内设置有多个平行且相间设置的散热板，每个所述散热板均从所述壳体的所述第一开口端朝向所述第二开口端延伸，每个所述散热板的相对两侧边缘分别抵接于所述壳体的所述第二腔体的内壁上。

10.一种电动车，包括车架，其特征在于：还包括权利要求1-9任一项所述的风冷式电动车控制器，所述风冷式电动车控制器固定于所述车架上。