CN206640922U - 一种散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器。该散热器包括相互平行的第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件；第一散热件、第二散热件之间安装第一发热元件；第一散热件、第三散热件之间和第二散热件以及第四散热件之间均安装第二发热元件；冷却液同时进入到第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件中流动，可同时对第一发热元件、第二发热元件进行散热。其能够对电动汽车控制器的半导体模块以及电容进行散热，延长半导体元件的使用寿命；且使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化；在简化了电动汽车控制器结构的基础上也降低了制造难度，节约了工人的操作时间，降低了材料成本与人工成本。

Description

一种散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器

技术领域

本实用新型涉及散热器领域，尤其涉及一种散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器。

背景技术

目前电动汽车控制器包括控制箱体、电容、半导体(IGBT)模块、半导体(IGBT)模块驱动板、电源板以及控制板，其冷却液散热结构多为通过在电源板、电容、半导体(IGBT)模块的外部通过设置单独的散热器后通过外部散热器的散热翅片上流过的冷却液来到达半导体模块冷却散热的目的，如在所述半导体(IGBT)模块外部设置散热器等。

但上述现有的电动汽车电机控制器及其散热结构存在如下缺陷：

1、现有电动汽车电机控制器的设计使得电机控制器中半导体模块、电容模块、散热器模块均占据一部分的体积位置，使得电动汽车电机控制器模块的整体体积偏大，同时此种散热器结构也增加了控制器的重量。

2、上述的现有电动汽车控制器散热结构仅能实现半导体模块的单面散热，散热效果差。

3、上述的现有电动汽车控制器的半导体散热结构仅能对半导体模块进行散热，而从半导体模块向控制器中其他电子元器件的内部排放的热量增加后，其他电子元器件的内部温度就要上升，仅能针对半导体模块进行散热，或者需要额外增加散热回路来对其他元器件进行散热，结构复杂。

因此，有必要提供一种新的散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器，使其可以对半导体模块以及电容进行充分散热，同时可简化散热结构。

实用新型内容

针对上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种新的散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器，其能够对电动汽车控制器的半导体模块(IGBT)以及电容进行散热，延长半导体元件的使用寿命；且使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化；在简化了电动汽车控制器结构的基础上也降低了制造难度，节约了工人的操作时间，降低了材料成本与人工成本。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，提供一种散热器，其包括相互平行的第一散热件、第二散热件、第三散热件、第四散热件以及水路连接器；所述第一散热件以及第二散热件之间具有安装第一发热元件的安装空间；所述第一散热件以及第三散热件之间形成用于安装至少一个第二发热元件的第一夹层；所述第二散热件以及第四散热件之间形成用于安装至少一个第二发热元件的第二夹层；

所述水路连接器包括相互独立的冷却液输入管和冷却液输出管，所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件均与冷却液输入管连通，且所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件均与冷却液输出管连通；所述冷却液通过所述水路连接器的冷却液输入管同时进入到所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件中流动，并在对所述第一发热元件以及第二发热元件进行散热后从所述水路连接器的冷却液输出管流出。

优选的，所述第一散热件以及第二散热件的外侧分别紧贴所述第一发热元件的表面。

优选的，所述第一夹层内，所述第一散热件以及第三散热件的内侧分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面。

优选的，所述第二夹层内，所述第二散热件以及第四散热件的内侧分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面。

优选的，所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件结构相同，均包括：

上侧板、下侧板、外侧板以及内侧板，且所述上侧板、下侧板、外侧板以

及内侧板围成可供所述冷却液流动的流动腔；所述内侧板用于覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面；

基板，其设置在所述流动腔内，且所述基板上开设有若干供所述冷却液进入的流通孔；

具有进口端和出口端的若干圆柱形小管道，每一所述圆柱形小管道的进口端均与一流通孔连接；

所述内侧板上设有与所述圆柱形小管道相对应的若干盲孔，每一所述圆柱形小管道的出口端均伸入到所述盲孔中，且伸入到所述盲孔中的部分圆柱形小管道与所述盲孔之间存在可供所述冷却液重新返回到所述流动腔的返回间隙；

所述冷却液进入到所述流动腔后，在持续的压力作用下通过所述流通孔以及所述圆柱形小管道的出口端进入到所述盲孔中，并在带走所述第二发热元件传递给所述内侧板的热量后通过所述返回间隙返回到所述流动腔，且从所述水路连接器的冷却液输出管流出。

优选的，所述圆柱形小管道与所述盲孔的中心轴线重合；所述盲孔的深度大于伸入到所述盲孔中的圆柱形小管道的部分的长度；且所述盲孔底部的截面为三角形。

优选的，所述基板上沿远离所述圆柱形小管道出口端的方向延伸有截面为直角三角形的加强件；所述加强件沿所述基板的长度方向均匀间隔设置；且相邻两加强件之间设有若干均匀间隔设置的流通孔。

优选的，所述流通孔与所述圆柱形小管道一体冲压成型。

优选的，所述冷却液包括乙二醇或水；所述第一散热件以及第三散热件的内侧板分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面后通过螺栓进行固定；所述第二散热件以及第四散热件的内侧板分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面后通过螺栓进行固定。

另一方面，还提供一种电动汽车控制器，其包括上述的散热器、作为第一发热元件的电容以及作为第二发热元件的半导体模块；且所述第一散热件以及第二散热件之间的安装空间内安装有所述电容；所述第一夹层、第二夹层内均安装有至少一个半导体模块。

本实用新型技术方案带来的技术效果：

1、该散热器结构设计明显的缩小了电动汽车控制器的体积以及重量，使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化；

2、对电动汽车控制器的半导体元件(IGBT)实现双面散热，散热效果好，更好的解决半导体元件的散热问题，延长半导体元件的使用寿命。

3、散热件分别紧贴在电容、半导体模块等发热单元，使得电动汽车控制器的散热器在对半导体元件进行散热的同时完成对电容的散热。解决了电动汽车控制器半导体元件(IGBT)以及电容的散热问题。

4、冷却液由水路连接器下管的进水口同时进入四个散热件中，对于其中的半导体元件能起到更均匀散热的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一中的散热器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的第四散热件的局部剖视图；

图3是本实用新型实施例一中的各散热件的结构剖视图；

图4是本实用新型实施例一中的基板(具有加强件一侧)的结构示意图；

图5是本实用新型实施例一中的基板(具有圆柱形小管道一侧)的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二中的电动汽车控制器的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种新的散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器，其能够对电动汽车控制器的半导体模块(IGBT)以及电容进行散热，延长半导体元件的使用寿命；且使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化；在简化了电动汽车控制器结构的基础上也降低了制造难度，节约了工人的操作时间，降低了材料成本与人工成本。

实施例一：

如图1所示，本实用新型中的散热器包括相互平行的第一散热件1、第二散热件2、第三散热件3以及第四散热件4；所述第一散热件1以及第二散热件2之间具有安装第一发热元件5(如电动汽车控制器的电容)的安装空间；所述第一散热件1以及第三散热件3之间形成用于安装至少一个第二发热元件6(如电动汽车控制器的半导体模块)的第一夹层7；所述第二散热件2以及第四散热件4之间形成用于安装至少一个第二发热元件6的第二夹层8；

此外，还包括提供冷却液的水路连接器9，所述水路连接器9包括位于上方的冷却液输出管10，位于下方的冷却液输入管11，且所述冷却液输出管10、冷却液输入管11上分别设置有冷却液输出口12、冷却液输入口13；所述冷却液包括乙二醇或水等冷却介质。

所述第一散热件1、第二散热件2、第三散热件3以及第四散热件4均与提供冷却液的水路连接器9的冷却液输入管11连通；所述冷却液从所述冷却液输入口13输入，通过所述水路连接器9的冷却液输入管11同时进入到所述第一散热件1、第二散热件2、第三散热件3以及第四散热件4中流动，带走所述第一发热元件5以及第二发热元件6产生的热量，在对所述第一发热元件5以及第二发热元件6进行散热后通过所述冷却液输出口12，进一步从所述水路连接器9的冷却液输出管13流出；

本实施例中，所述冷却液输入管11与冷却液输出管10相互独立。

具体的，为使得散热件中流动的冷却液能更充分的带走发热元件所产生的热量，所述第一散热件1的外侧14以及第二散热件2的外侧15分别紧贴所述第一发热元件5的表面，由此，第一发热元件5所产生的热量可充分传递给所述第一散热件1的外侧14以及第二散热件2的外侧15，进一步通过冷却液对所述外侧14、外侧15的冷却来带走热量，实现对所述第一发热元件5的充分散热。

同时，在对所述第一发热元件5进行充分散热的同时，所述第一夹层7内，所述第一散热件1的内侧16以及第三散热件3的内侧17分别覆盖并紧贴所述第二发热元件6的两个有效散热面；同样所述第二夹层8内，所述第二散热件2的内侧18以及第四散热件4的内侧19分别覆盖并紧贴所述第二发热元件6的两个有效散热面。同样，第二发热元件6所产生的热量可充分传递给所述第一散热件1、第二散热件2、第三散热件3以及第四散热件4的内侧，进一步通过冷却液对个散热件的内侧的冷却来带走热量，同时实现对所述第一发热元件5以及第二发热元件6的散热。

进一步的，如图2-3所示，本实施例中的第一散热件1、第二散热件2、第三散热件3以及第四散热件4结构相同，其均包括：

上侧板20、下侧板21、外侧板22以及内侧板23，且所述上侧板20、下侧板21、外侧板22以及内侧板23围成可供所述冷却液流动的流动腔100；所述内侧板23用于覆盖并紧贴所述第二发热元件6的两个有效散热面；

基板24以及具有进口端(供冷却液流入)和出口端(供冷却液流出)的若干圆柱形小管道25，所述基板24设置在所述流动腔100内；如图4所示，所述基板24上开设有若干供所述冷却液进入的流通孔200；如图5所示，每一所述圆柱形小管道25的进口端均与一流通孔200(图5中未示出)连接；

如图3所示，所述内侧板23上设有与所述圆柱形小管道25相对应的若干盲孔26，所述圆柱形小管道25的直径小于盲孔26的孔径，因此，可使得所述每一所述圆柱形小管道25的出口端均伸入到所述盲孔26中，且伸入到所述盲孔26中的部分圆柱形小管道25与所述盲孔26之间存在可供所述冷却液重新返回到所述流动腔100的返回间隙27；

为进一步增加结构的牢固程度，以及保证散热件能够贴紧所述第二发热元件6，增加散热效率，所述第一散热件1以及第三散热件3的内侧板23分别覆盖并紧贴所述第二发热元件6的两个有效散热面后通过螺栓进行固定；同样的，所述第二散热件2以及第四散热件4的内侧板23也在分别覆盖并紧贴所述第二发热元件6的两个有效散热面后通过螺栓进行固定。

具体的，如图3所示，所述冷却液(箭头所指)进入到所述流动腔100后，在持续的压力(可由泵等部件产生)作用下通过所述流通孔200(图3中未示出)以及所述圆柱形小管道25的出口端进入到所述盲孔26中，并在带走所述第二发热元件6传递给所述内侧板23的热量后通过所述返回间隙27返回到所述流动腔100，且从所述水路连接器9的冷却液输出管10流出。

优选的，所述圆柱形小管道25与所述盲孔26的中心轴线重合；因此使得所述返回间隙27能围绕所述圆柱形小管道25设置，由此可进一步增加冷却液与内侧板之间的接触面积，增加散热效果；同时，所述盲孔26的深度大于伸入到所述盲孔26中的圆柱形小管道25的部分的长度；且所述盲孔26底部的截面为三角形，其可以进一步增加盲孔26与圆柱形小管道25之间的间隙，扩大接触面积，提高冷却液的散热效果。

优选的，所述第一散热件1的外侧14、第二散热件2的外侧15、以及各散热件的所述内侧板23上均设置有导热部件，以此来增强导热效果，所述设置有导热部件可以为涂有均匀的导热硅脂。

如图4所示，为增加所述基本24的结构强度，所述基板24上沿远离所述圆柱形小管道25出口端的方向延伸有截面为直角三角形的加强件28；所述加强件28沿所述基板24的长度方向(即图中所示的L方向)均匀间隔设置；且相邻两加强件28之间设有若干均匀间隔设置的流通孔200。

为便于制造和安装，所述流通孔200与所述圆柱形小管道25可通过一体冲压成型。

实施例二：

本实施例提供了一种电动汽车控制器，如图6所示，其包括上述的散热器、作为第一发热元件的电容29以及作为第二发热元件的半导体模块30；且所述第一散热件以及第二散热件之间的安装空间内安装有所述电容29；所述第一夹层7、第二夹层8内均安装有至少一个半导体模块30。其他结构均与实施例一相同，在此不再赘述。

需要说明的是，上述实施例一和二中的技术特征可进行任意组合，所得到的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

综上所述，本实用新型的技术方案带来的技术效果：

1、该散热器结构设计明显的缩小了电动汽车控制器的体积以及重量，使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化；

2、对电动汽车控制器的半导体元件(IGBT)实现双面散热，散热效果好，更好的解决半导体元件的散热问题，延长半导体元件的使用寿命。

3、散热件分别紧贴在电容、半导体模块等发热单元，使得电动汽车控制器的散热器在对半导体元件进行散热的同时完成对电容的散热。解决了电动汽车控制器半导体元件(IGBT)以及电容的散热问题。

4、冷却液由水路连接器下管的进水口同时进入四个散热件中，对于其中的半导体元件能起到更均匀散热的作用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种散热器，其特征在于，包括相互平行的第一散热件、第二散热件、第三散热件、第四散热件以及水路连接器；所述第一散热件以及第二散热件之间具有安装第一发热元件的安装空间；所述第一散热件以及第三散热件之间形成用于安装至少一个第二发热元件的第一夹层；所述第二散热件以及第四散热件之间形成用于安装至少一个第二发热元件的第二夹层；

所述水路连接器包括相互独立的冷却液输入管和冷却液输出管，所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件均与冷却液输入管连通，且所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件均与冷却液输出管连通；所述冷却液通过所述水路连接器的冷却液输入管同时进入到所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件中流动，并在对所述第一发热元件以及第二发热元件进行散热后从所述水路连接器的冷却液输出管流出。

2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述第一散热件以及第二散热件的外侧分别紧贴所述第一发热元件的表面。

3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述第一夹层内，所述第一散热件以及第三散热件的内侧分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面。

4.如权利要求3所述的散热器，其特征在于，所述第二夹层内，所述第二散热件以及第四散热件的内侧分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面。

5.如权利要求4所述的散热器，其特征在于，所述第一散热件、第二散热件、第三散热件以及第四散热件结构相同，均包括：

上侧板、下侧板、外侧板以及内侧板，且所述上侧板、下侧板、外侧板以及内侧板围成可供所述冷却液流动的流动腔；所述内侧板用于覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面；

基板，其设置在所述流动腔内，且所述基板上开设有若干供所述冷却液进入的流通孔；

具有进口端和出口端的若干圆柱形小管道，每一所述圆柱形小管道的进口端均与一流通孔连接；

所述内侧板上设有与所述圆柱形小管道相对应的若干盲孔，每一所述圆柱形小管道的出口端均伸入到所述盲孔中，且伸入到所述盲孔中的部分圆柱形小管道与所述盲孔之间存在可供所述冷却液重新返回到所述流动腔的返回间隙；

所述冷却液进入到所述流动腔后，在持续的压力作用下通过所述流通孔以及所述圆柱形小管道的出口端进入到所述盲孔中，并在带走所述第二发热元件传递给所述内侧板的热量后通过所述返回间隙返回到所述流动腔，且从所述水路连接器的冷却液输出管流出。

6.如权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述圆柱形小管道与所述盲孔的中心轴线重合；所述盲孔的深度大于伸入到所述盲孔中的圆柱形小管道的部分的长度；且所述盲孔底部的截面为三角形。

7.如权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述基板上沿远离所述圆柱形小管道出口端的方向延伸有截面为直角三角形的加强件；所述加强件沿所述基板的长度方向均匀间隔设置；且相邻两加强件之间设有若干均匀间隔设置的流通孔。

8.如权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述流通孔与所述圆柱形小管道一体冲压成型。

9.如权利要求5所述的散热器，其特征在于，所述冷却液包括乙二醇或水；所述第一散热件以及第三散热件的内侧板分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面后通过螺栓进行固定；所述第二散热件以及第四散热件的内侧板分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面后通过螺栓进行固定。

10.一种电动汽车控制器，其特征在于，包括如权利要求1中所述的散热器、作为第一发热元件的电容以及作为第二发热元件的半导体模块；且所述第一散热件以及第二散热件之间的安装空间内安装有所述电容；所述第一夹层、第二夹层内均安装有至少一个半导体模块。