CN206640923U - 散热器以及具有散热器的电动汽车控制器 - Google Patents
散热器以及具有散热器的电动汽车控制器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种散热器以及具有散热器的电动汽车控制器，所述散热器包括冷却液入口、冷却液出口、内管部以及外管部；所述内管部和外管部相互平行且相接，形成一条供冷却液流通的冷却液通道；所述内管部与外管部分别弯折形成半封闭的环形结构，且所述内管部的环绕区域形成用于安装第一组发热元件的散热空间；所述内管部与外管部之间形成用于安装第二组发热元件的第一夹层。本实用新型通过环形结构的内管部和外管部之间的第一夹层实现一组发热元件的双面散热，并通过内管部环绕方式实现另一组发热元件的散热，不仅体积较小，而且散热效果好。
Description
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散热器的电动汽车控制器。
背景技术
电动汽车控制器包括控制箱体、电容、半导体(IGBT)模块、半导体模块驱动板、电源板以及控制板。目前，电动汽车控制器多通过在电源板、电容、半导体模块的外部单独设置的散热器(如在所述半导体模块外部设置散热器等)以及在散热器的散热翅片上流过的冷却液来达到为半导体模块冷却散热的目的。
但上述电动汽车电机控制器及其散热结构存在如下缺陷：
(1)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)仅能实现半导体模块的单面散热，散热效果差。
(3)仅能对半导体模块进行散热，而由半导体模块向控制器中其他电子元器件排放的热量将增加后，并使得其他电子元器件的内部温度上升，从而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。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述散热器整体体积偏大、散热效果差的问题，提供一种散热器以及具有散热器的电动汽车控制器。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种散热器，包括冷却液入口、冷却液出口、内管部以及外管部；所述内管部和外管部相互平行且相接，形成一条供冷却液流通的冷却液通道；所述内管部与外管部分别弯折形成半封闭的环形结构，且所述内管部的环绕区域形成用于安装第一组发热元件的散热空间并通过该内管部的内侧表面为散热空间内的第一组发热元件散热；所述内管部与外管部之间形成用于安装第二组发热元件的第一夹层并通过内管部的外侧表面和外管部的内侧表面为第一夹层内的第二组发热元件散热。
在本实用新型所述的散热器中，所述内管部和外管部由一体的扁平管材弯折而成。
在本实用新型所述的散热器中，所述扁平管材为多孔挤压型扁管或多孔挤压型铝型材。
在本实用新型所述的散热器中，所述内管部的外侧表面以及外管部的内侧表面分别覆盖并紧贴所述第二组发热元件的两个有效散热面；所述内管部的内侧表面环绕并紧贴所述第一组发热元件的外壁。
在本实用新型所述的散热器中，所述外管部由两层或两层以上相互平行且相接的半封闭的环形散热管构成；相邻的散热管之间形成用于安装第三组发热元件的第二夹层。
在本实用新型所述的散热器中，所述冷却液入口和冷却液出口分别位于内管部和外管部的自由端，且该冷却液入口和冷却液出口同侧设置。
在本实用新型所述的散热器中，所述冷却液通道内的冷却液为乙二醇或水。
本实用新型还提供一种具有散热器的电动汽车控制器，包括半导体模块、电容以及如上所述的散热器；所述半导体模块安装到第一夹层内且每一半导体模块的两侧表面分别紧贴内管部的外侧表面和外管部的内侧表面，所述电容安装在所述内管部围成的散热空间内且所述内管部的内侧表面紧贴电容的侧壁。
在本实用新型所述的具有散热器的电动汽车控制器中，所述半导体模块与内管部和外管部的接触部分均匀涂有导热硅胶。
在本实用新型所述的具有散热器的电动汽车控制器中，所述内管部和外管部通过夹紧装置将半导体模块夹紧固定在第一夹层内。
本实用新型的散热器以及具有散热器的电动汽车控制器具有以下有益效果：通过环形结构的内管部和外管部之间的第一夹层实现一组发热元件的双面散热，并通过内管部环绕方式实现另一组发热元件的散热，不仅体积较小，而且散热效果好。
在上述结构应用于电动汽车控制器散热时，通过内管部和外管部中双向的冷却液流路，使得电动汽车控制器的热阻小，半导体模块两端散热均匀、温差小，可更好的解决半导体元件的散热问题，延长半导体模块的使用寿命。
本实用新型还可通过外置多层散热管的设计增加夹层数量，以此来增多安装半导体模块的空间，提高控制器电路的电流，提高输出功率。
附图说明
图1是本实用新型的散热器实施例的示意图。
图2是本实用新型的散热器应用于电动汽车控制器散热的示意图。
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。
如图1所示，是本实用新型的散热器实施例的示意图，该散热器可对电气设备中的发热元件进行散热。本实施例中的散热器包括冷却液入口、冷却液出口、内管部11和外管部12，上述内管部11和外管部12相接设置，形成一条贯通内管部11和外管部12的冷却液通道。上述内管部11和外管部12由导热材料制成，并分别弯折形成半封闭的环形结构。内管部11和外管部12的两个半封闭的环形结构(例如图1所示的方环)相互平行，且内管部11位于外管部12的内侧。
内管部11的环形结构所环绕区域形成用于安装第一组发热元件的散热空间14，从而可通过该内管部11的内侧表面为散热空间14内的第一组发热元件散热。内管部11与外管部12之间形成用于安装第二组发热元件的第一夹层13从而可通过内管部11的外侧表面和外管部12的内侧表面为第一夹层13内的第二组发热元件散热。
上述散热器可大大提高电气设备内部散热部分的集成度，从而可明显缩小相关设备的体积以及重量，使得设备更为小型化、轻量化、集成化。
上述内管部11和外管部12可由一体的扁平管材弯折而成，上述扁平管材的两侧表面平整，并且内管部11的内侧表面环绕并紧贴第一组发热元件的三个侧面、内管部11的外侧表面以及外管部12的内侧表面分别覆盖并紧贴第二组发热元件的两个有效散热面，冷却液从贯穿内管部11和外管部12的冷却液通道带走传导到内管部11和外管部12的热量，从而实现第一组发热元件和第二组发热元件的快速、均匀散热。
上述扁平管材的宽度可为12～36mm，而厚度则可为1～10mm。特别地，上述扁平管材可采用多孔挤压型扁管或多孔挤压型铝型材，即内管部11和外管部12均为多孔挤压型扁管或多孔挤压型铝型材。
本实施例中的散热器的冷却液入口可位于内管部11的自由端、冷却液出口则可位于外管部12的自由端，且冷却液入口和冷却液出口同侧设置，从而冷却液从内管部11流入、从外管部12流出(如图1中箭头方向所示)，这样的流入流出方式使得每个布置在第一夹层13中的不同发热元件的温度相近(因发热元件两面的冷却液的温度和相近)，从而保证了散热器中各个位置的发热元件使用寿命较为相近。具体地，上述冷却液可以为乙二醇、水以及本领域任何其他可用于导热的材料。
此外，上述外管部12可由两层或两层以上相互平行且相接的半封闭的环形散热管构成，相邻的散热管之间形成用于安装第三组发热元件的第二夹层(第三组发热元件与第二组发热元件可为相同类型的元件)。
如图2所示，上述散热器可直接应用到电动汽车控制器，此时该电动汽车控制器可包括半导体模块(例如IGBT模块)30、电容20以及如上所述的散热器。半导体模块30安装到内管部11和外管部12之间的第一夹层13内且每一半导体模块30的两侧表面分别紧贴内管部11的外侧表面和外管部12的内侧表面；电容20则安装在内管部11的环形结构所围成的散热空间14内且内管部11的内侧表面紧贴电容20的三个侧壁。
通过上述方式，散热器可对电动汽车控制器的半导体模块(IGBT)30实现双面散热，其散热效果较好，可更好地解决半导体模块的散热问题，延长半导体模块的使用寿命。并且上述散热器还可三侧包裹电容20，使得对半导体模块30进行散热的同时完成对电容20的散热。由于冷却液从两层平行散热的内管部11流入，从平行散热的外管部12流出，使得布置在第一夹层13中不同位置的半导体模块30的冷却温度相近，从而保证了散热器中各个位置的半导体模块的使用寿命较为相近。
特别地，为使得散热器的效率更高，可在半导体模块30与内管部11、外管部12接触部分均匀涂上导热硅脂，使得内管部11、外管部12与半导体模块30得到有效充分的接触及散热。此外，还可在外管部12增加夹紧装置，从而将半导体模块30夹紧固定在第一夹层内，并使半导体模块30与内管部11的外侧面和外管部12的内侧面紧密接触，提高热传导效率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种散热器，其特征在于，包括冷却液入口、冷却液出口、内管部以及外管部；所述内管部和外管部相互平行且相接，形成一条供冷却液流通的冷却液通道；所述内管部与外管部分别弯折形成半封闭的环形结构，且所述内管部的环绕区域形成用于安装第一组发热元件的散热空间并通过该内管部的内侧表面为散热空间内的第一组发热元件散热；所述内管部与外管部之间形成用于安装第二组发热元件的第一夹层并通过内管部的外侧表面和外管部的内侧表面为第一夹层内的第二组发热元件散热。
2.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述内管部和外管部由一体的扁平管材弯折而成。
3.如权利要求2所述的散热器，其特征在于，所述扁平管材为多孔挤压型扁管或多孔挤压型铝型材。
4.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述内管部的外侧表面以及外管部的内侧表面分别覆盖并紧贴所述第二组发热元件的两个有效散热面；所述内管部的内侧表面环绕并紧贴所述第一组发热元件的外壁。
5.如权利要求1-4中任一项所述的散热器，其特征在于，所述外管部由两层或两层以上相互平行且相接的半封闭的环形散热管构成；相邻的散热管之间形成用于安装第三组发热元件的第二夹层。
6.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述冷却液入口和冷却液出口分别位于内管部和外管部的自由端，且该冷却液入口和冷却液出口同侧设置。
7.如权利要求1所述的散热器，其特征在于，所述冷却液通道内的冷却液为乙二醇或水。
8.一种具有散热器的电动汽车控制器，其特征在于，包括半导体模块、电容以及如权利要求1中所述的散热器；所述半导体模块安装到第一夹层内且每一半导体模块的两侧表面分别紧贴内管部的外侧表面和外管部的内侧表面，所述电容安装在内管部围成的散热空间内且所述内管部的内侧表面紧贴电容的侧壁。
9.如权利要求8所述的具有散热器的电动汽车控制器，其特征在于，所述半导体模块与内管部和外管部的接触部分均匀涂有导热硅胶。
10.如权利要求8所述的具有散热器的电动汽车控制器，其特征在于，所述内管部和外管部通过夹紧装置将半导体模块夹紧固定在第一夹层内。
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