CN206640924U - 电动汽车控制器及散热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车控制器及散热器，所述电动汽车控制器包括半导体模块、电容以及散热器；其中，所述散热器包括相互独立且平行设置的两个第一散热管和两个第二散热管，且两个第二散热管分别位于两个第一散热管的外侧；所述电容安装在两个第一散热管之间且该两个第一散热管的内侧表面分别紧贴电容的两个侧壁，所述半导体模块安装在第一散热管和第二散热管之间且每一半导体模块的两个有效散热面分别紧贴第一散热管的外侧表面和第二散热管的内侧表面本实用新型通过第一散热管和第二散热管之间的第一夹层实现一组发热元件的双面散热，并通过第一散热管双侧夹持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

电动汽车控制器及散热器

技术领域

本实用新型涉及散热器领域，尤其涉及一种电动汽车控制器及散热器。

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，提供一种电动汽车控制器及散热器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电动汽车控制器，包括半导体模块、电容以及散热器；其中，所述散热器包括相互独立且平行设置的两个第一散热管和两个第二散热管，且两个第二散热管分别位于两个第一散热管的外侧；所述电容安装在两个第一散热管之间的散热空间内且该两个第一散热管的内侧表面分别紧贴电容的两个侧壁，并通过第一散热管内的冷却液散热；所述半导体模块安装在第一散热管和第二散热管之间的第一夹层内且每一半导体模块的两个有效散热面分别紧贴第一散热管的外侧表面和第二散热管的内侧表面，并通过第一散热管和第二散热管内的冷却液散热。

在本实用新型所述的电动汽车控制器中，位于所述电容同侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液入口，且位于所述电容另一侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液出口；位于所述电容同侧的第一散热管和第二散热管的第二端通过导液管与电容另一侧的第一散热管和第二散热管的第二端连通。

在本实用新型所述的电动汽车控制器中，所述电动汽车控制器还包括控制板和平行安装到控制板的驱动板，所述半导体模块垂直于驱动板。

在本实用新型所述的电动汽车控制器中，所述第一散热管和第二散热管分别为扁平管材，且该扁平管材的两侧表面平整、宽度大于3厘米。

在本实用新型所述的电动汽车控制器中，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电动汽车控制器中，两个第二散热管的外侧分别设置有与第二散热管平行的至少一层第三散热管，所述第二散热管和第三散热管之间安装有半导体模块，且每一半导体模块的两个有效散热面分别紧贴第二散热管的外侧表面和第三散热管的内侧表面，并通过第二散热管和第三散热管内的冷却液散热。

在本实用新型所述的电动汽车控制器中，所述半导体模块与第一散热管和第二散热管的接触部分均匀涂有导热硅胶。

在本实用新型所述的电动汽车控制器中，所述第一散热管和第二散热管通过夹紧装置将半导体模块夹紧固定。

本实用新型还提供一种散热器，包括相互独立且平行设置的两个第一散热管和两个第二散热管，且两个第二散热管分别位于两个第一散热管的外侧；所述两个第一散热管之间形成用于安装第一组发热元件的散热空间并通过该第一散热管的内侧表面为散热空间内的第一组发热元件散热；所述第一散热管与第二散热管之间形成用于安装第二组发热元件的第一夹层并通过第一散热管的外侧表面和第二散热管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，位于所述散热空间同侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液入口，且位于所述散热空间另一侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液出口；位于所述散热空间同侧的第一散热管和第二散热管的第二端通过导液管与散热空间另一侧的第一散热管和第二散热管的第二端连通。

本实用新型的电动汽车控制器及散热器具有以下有益效果：通过两个第一散热管和两个第二散热管之间的第一夹层实现一组发热元件的双面散热，并通过第一散热管双侧夹持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，通过第一散热管和两个第二散热管中的冷却液流路，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是本实用新型的电动汽车控制器实施例的示意图。

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，是本实用新型的电动汽车控制器实施例的示意图，该电动汽车控制器通过液冷散热方式对设备中的发热元件进行散热。本实施例中的电动汽车控制器包括半导体模块(IGBT)30、电容20(或电容组)以及散热器。上述散热器包括两个第一散热管11和两个第二散热管12，上述两个第一散热管11和两个第二散热管12相互独立且平行设置。其中两个第一散热管11之间的间隔较大(例如大于5厘米)，形成散热空间；第二散热管12分别位于两个第一散热管11的外侧，且第一散热管11和第二散热管12之间的间隔较小(例如小于2厘米)，形成第一夹层。电容20安装在两个第一散热管11之间的散热空间内且该两个第一散热管11的内侧表面分别紧贴电容20的两个侧壁，并通过第一散热管11内的冷却液散热。半导体模块30安装在第一散热管11和第二散热管12之间的第一夹层内且每一半导体模块30的两个有效散热面分别紧贴第一散热管11的外侧表面和第二散热管12的内侧表面，并通过第一散热管11和第二散热管12内的冷却液散热。

上述电动汽车控制器通过散热器的第一散热管11和第二散热管12之间的第一夹层实现半导体模块的双面散热，并通过第一散热管11双侧夹持方式实现电容的散热，不仅体积较小，而且散热效果好。

位于电容20同侧(例如图1中电容20左侧)的第一散热管11和第二散热管12的第一端(例如图1中的前端)具有冷却液入口13，且位于电容另一侧(例如图1中电容20右侧)的第一散热管11和第二散热管12的第一端(例如图1中的前端)具有冷却液出口14；位于所述电容同侧的第一散热管和第二散热管的第二端(例如图1中的后端)通过导液管与电容另一侧的第一散热管和第二散热管的第二端(例如图1中的后端)连通，从而使得第一散热管11和第二散热管12形成连通冷却液入口13和冷却液出口14的冷却液通道。

上述第一散热管11和第二散热管12可分别为扁平管材，上述扁平管材的两侧表面平整，并且两个第一散热管11的内侧表面分别紧贴电容20的两个侧面、第一散热管11的外侧表面以及第二散热管12的内侧表面分别覆盖并紧贴半导体模块30的两个有效散热面，冷却液从贯穿第一散热管11和第二散热管12的冷却液通道带走传导到第一散热管11和第二散热管12的热量，从而实现电容20和半导体模块30的快速、均匀散热。这样的流入流出方式使得每个布置在第一夹层中的不同半导体模块30之间的冷却液温度相近，从而保证了散热器中各个位置的半导体模块30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。当然，在实际应用中，上述第一散热管11和第二散热管12也可分别由多个部件组装而成。

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，即第一散热管11和第二散热管12均为多孔挤压型扁管或多孔挤压型铝型材。

上述的电动汽车控制器还包括控制板和平行安装到控制板的驱动板，半导体模块30垂直于驱动板，相应地，第一散热管11和第二散热管12也垂直于驱动板和控制板。通过该结构，可大大提高设备内部散热部分的集成度，从而可明显缩小电动汽车控制器的体积以及重量，使得设备更为小型化、轻量化、集成化。

此外，还可在上述电动汽车控制器的散热器的两个第二散热管12的外侧分别增加与第二散热管12平行的至少一层第三散热管，这样，半导体模块可从第一夹层分散设置到第二散热管12和第三散热管之间的第二夹层内，且每一半导体模块的两个有效散热面分别紧贴第二散热管12的外侧表面和第三散热管的内侧表面，并通过第二散热管12和第三散热管内的冷却液散热。通过该方式，可进一步提高散热效率。

特别地，为使得散热器的效率更高，可在半导体模块30与第一散热管11、第二散热管12接触部分均匀涂上导热硅脂，使得第一散热管11、第二散热管12与半导体模块30得到有效充分的接触及散热。此外，还可在第二散热管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，使半导体模块30与第一散热管11的外侧面和第二散热管12的内侧面紧密接触，提高热传导效率。

本实用新型还提供一种上述电动器车控制器中使用的散热器，该散热器包括相互独立且平行设置的两个第一散热管和两个第二散热管，且两个第二散热管分别位于两个第一散热管的外侧；两个第一散热管之间形成用于安装第一组发热元件的散热空间并通过该第一散热管的内侧表面为散热空间内的第一组发热元件散热；第一散热管与第二散热管之间形成用于安装第二组发热元件的第一夹层并通过第一散热管的外侧表面和第二散热管的内侧表面为第一夹层内的第二组发热元件散热。

具体地，位于散热空间同侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液入口，且位于所述散热空间另一侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液入口；位于散热空间同侧的第一散热管和第二散热管的第二端通过导液管与散热空间另一侧的第一散热管和第二散热管的第二端连通。

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)

1.一种电动汽车控制器，其特征在于，包括半导体模块、电容以及散热器；其中，所述散热器包括相互独立且平行设置的两个第一散热管和两个第二散热管，且两个第二散热管分别位于两个第一散热管的外侧；所述电容安装在两个第一散热管之间的散热空间内且该两个第一散热管的内侧表面分别紧贴电容的两个侧壁，并通过第一散热管内的冷却液散热；所述半导体模块安装在第一散热管和第二散热管之间的第一夹层内且每一半导体模块的两个有效散热面分别紧贴第一散热管的外侧表面和第二散热管的内侧表面，并通过第一散热管和第二散热管内的冷却液散热。

2.如权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于，位于所述电容一侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液入口，且位于所述电容另一侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液出口；位于所述电容同侧的第一散热管和第二散热管的第二端通过导液管与电容另一侧的第一散热管和第二散热管的第二端连通。

3.如权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于，所述电动汽车控制器还包括控制板和平行安装到控制板的驱动板，所述半导体模块垂直于驱动板。

4.如权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于，所述第一散热管和第二散热管分别为扁平管材，且该扁平管材的两侧表面平整。

5.如权利要求4所述的电动汽车控制器，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。

6.如权利要求1-4中任一项所述的电动汽车控制器，其特征在于，两个第二散热管的外侧分别设置有与第二散热管平行的至少一层第三散热管，所述第二散热管和第三散热管之间安装有半导体模块，且每一半导体模块的两个有效散热面分别紧贴第二散热管的外侧表面和第三散热管的内侧表面，并通过第二散热管和第三散热管内的冷却液散热。

7.如权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于，所述半导体模块与第一散热管和第二散热管的接触部分均匀涂有导热硅胶。

8.如权利要求1所述的电动汽车控制器，其特征在于，所述第一散热管和第二散热管通过夹紧装置将半导体模块夹紧固定。

9.一种散热器，其特征在于，包括相互独立且平行设置的两个第一散热管和两个第二散热管，且两个第二散热管分别位于两个第一散热管的外侧；所述两个第一散热管之间形成用于安装第一组发热元件的散热空间并通过该第一散热管的内侧表面为散热空间内的第一组发热元件散热；所述第一散热管与第二散热管之间形成用于安装第二组发热元件的第一夹层并通过第一散热管的外侧表面和第二散热管的内侧表面为第一夹层内的第二组发热元件散热。

10.如权利要求9所述的散热器，其特征在于，位于所述散热空间同侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液入口，且位于所述散热空间另一侧的第一散热管和第二散热管的第一端具有冷却液出口；位于所述散热空间同侧的第一散热管和第二散热管的第二端通过导液管与散热空间另一侧的第一散热管和第二散热管的第二端连通。