CN208047149U - 一种电动汽车发热元器件散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车发热元器件散热结构，所述散热结构包括导热管和多张散热翅片，所述多张散热翅片并排设置，所述导热管与发热元器件接触，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。本实用新型采用导热管对发热元器件进行散热，代替传统水冷系统散热，散热组件少，结构简单，不易发生损坏，占用安装空间小，非常适合用于小功率电动汽车，有利于电动汽车的轻量化设计，使用成本低。

Description

一种电动汽车发热元器件散热结构

技术领域

本实用新型涉及汽车散热技术领域，尤其涉及一种电动汽车发热元器件散热结构。

背景技术

电动汽车电机及其控制系统是电动汽车的关键技术之一，电机控制器是其核心技术部件。近年来，现代电机控制器的发展方向是：高功率密度，高可靠性，高效率，以实现小型化设计。而电动汽车部件散热冷却的问题随之而来，比如：绝缘栅型双极晶体管(IGBT)，由于IGBT的发热量集中度高，当温度过高时，甚至会导致功率器件永久损坏，从而使驱动器无法工作。因此电机控制器部分的散热成为一个关键问题。为提高电动汽车电机控制器工作的可靠性、延长其使用寿命，就需要优化设计其散热系统。控制器散热器不仅对电机和电机控制器的可靠性产生重大影响，而且也是影响电机动力性和经济性的重要因素，其功用就是保证电驱动系统在任何负荷条件下和工作环境下均能在最适合的温度状态下正常和可靠地工作。

目前传统的电动汽车电机控制器、电机等发热元器件采用强制风冷形式散热、水冷形式散热。单纯的强制风冷形式散热主要依赖翅片通过风机向四周传递热量，不能将IGBT的热量迅速带走，整体散热效果并不理想；水冷形式散热的部件较多，系统复杂且分散，在电动汽车有限空间内布置困难，水冷系统需设水泵及传感器等元器件，组件繁多易发生损坏，制作使用成本高。

发明内容

为此，需要提供一种电动汽车发热元器件散热结构，来解决现有的水冷散热系统部件较多，系统复杂且分散，在电动汽车有限空间内布置困难，水冷系统需设水泵及传感器等元器件，组件繁多易发生损坏，制作使用成本高的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电动汽车发热元器件散热结构，所述散热结构包括导热管和多张散热翅片，所述多张散热翅片并排设置，所述导热管具有与发热元器件接触的管侧壁，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。

作为本实用新型的一种优选结构，所述散热结构包括多条导热管，所述多条导热管均具有与发热元器件接触的管侧壁，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。

作为本实用新型的一种优选结构，所述散热结构包括多条导热管，所述多条导热管均与发热元器件接触，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。

作为本实用新型的一种优选结构，所述导热管为环状结构，环状导热管的一侧边与发热元器件的外壁接触，另一侧边依次穿过多张并排设置的散热翅片。

作为本实用新型的一种优选结构，所述散热结构还包括导热垫，所述导热垫与发热元器件的外壁接触，所述导热管的两端分别与导热垫固定。

作为本实用新型的一种优选结构，所述发热元器件为控制器，所述导热垫设置于控制器的IGBT模块的下方，所述多张散热翅片并排设置控制器的下方。

作为本实用新型的一种优选结构，所述导热垫为金属导热垫，所述导热垫材质为铝、铝合金、黄铜或者青铜。

作为本实用新型的一种优选结构，所述导热管为螺旋结构，螺旋导热管环绕发热元器件设置，所述螺旋导热管的两端均依次穿过多张并排设置的散热翅片。

作为本实用新型的一种优选结构，所述发热元器件为电机，所述螺旋导热管环绕电机定子外壁设置，所述多张散热翅片并排设置于电机定子侧壁上。

作为本实用新型的一种优选结构，所述散热翅片靠近电动汽车前舱的散热格栅设置。

区别于现有技术，上述技术方案具有如下优点：本实用新型采用导热管对发热元器件进行散热，代替传统水冷系统散热，散热组件少，结构简单，不易发生损坏，占用安装空间小，非常适合用于小功率电动汽车，有利于电动汽车的轻量化设计，使用成本低。

附图说明

图1为本实用新型一种电动汽车发热元器件散热结构一实施例的主视结构示意图；

图2为本实用新型一种电动汽车发热元器件散热结构一实施例的斜视结构示意图；

图3为本实用新型一种电动汽车发热元器件散热结构另一实施例的主视结构示意图；

图4为本实用新型一种电动汽车发热元器件散热结构另一实施例的斜视结构示意图。

附图标记说明：

1、导热管；

2、散热翅片；

3、导热垫；

4、控制器；

5、IGBT模块

6、电机定子。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图4，本实用新型提供了一种电动汽车发热元器件散热结构，所述散热结构包括导热管1和多张散热翅片2，所述多张散热翅片2并排设置，所述导热管1具有与发热元器件接触的管侧壁，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。在本实施例中，所述导热管为中空金属管，具体可以为铜管或者铝合金管，导热管1与发热元器件接触通过导热管1的高导热性将高发热元件热量带出，再由与导热管1相连的散热翅片2通过与外界接触将热量自然散出。所述导热管1依次穿过多张并排设置的散热翅片2，软管与散热翅片2充分接触，接触时间长，热传递效率高，而多张散热翅片2并排设置，不仅散热效率高，而且散热翅片2结构排列均匀，方便制作，空间占用小，非常适合在电动汽车有限安装空间内布置。

本实用新型采用导热管对发热元器件进行散热，代替传统水冷系统散热，散热组件少，结构简单，不易发生损坏，占用安装空间小，非常适合用于小功率电动汽车，有利于电动汽车的轻量化设计，使用成本低。

请参阅图1，作为本实用新型的一种优选实施例，作为本实用新型的一种优选结构，所述散热结构包括多条导热管，所述多条导热管均具有与发热元器件接触的管侧壁，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。采用多条导热管1与散热元器件之间的热传递效率更好，效果更好，然后将导热管1中吸收的热量通过多条导热管1传递给多张并排设置的散热翅片2，散热均匀效率高，而且散热翅片2经由多条导热管1贯穿固定，固定牢固稳定，无需使用额外的固定装置。

在某些其他的实施例中，所述导热管1为环状结构，环状导热管1的一侧边与发热元器件的外壁接触，另一侧边依次穿过多张并排设置的散热翅片2。将导热管1设置成环状结构，优选的，设置为方形环，边角处均采用倒圆角结构，采用此种结构的导热管1在安装时，边角处在不易发生剐蹭，而且通过方形环的两长侧边连通发热元器件与散热翅片2，不仅结构规则，适合批量生产，而且固定简单牢固。

请参阅图1和图2所示的实施例，所述散热结构还包括导热垫3，所述导热垫3与发热元器件的外壁接触，所述导热管1的两端分别与导热垫3固定。导热垫3具有良好的导热能力和高等级的耐压，是取代导热硅脂的替代产品，其能够很好的贴合散热元器件与散热铝片或机器外壳间的从而达到最好的导热及散热目的，传热效率高。具体的，所述发热元器件为控制器4，所述导热垫3设置于控制器4的IGBT模块5的下方，所述多张散热翅片2并排设置控制器4的下方。绝缘栅型双极晶体管(IGBT)，由于IGBT模块5的发热量集中度高，当温度过高时，甚至会导致功率器件永久损坏，从而使驱动器无法工作。而且在小功率电动汽车中，IGBT模块5结构不大，采用上述结构的散热结构，完全能够满足其散热需求，而且该散热结构简单，非常适宜安装与控制器4的IGBT模块5下方，对控制器4进行针对性的冷却，对控制器4的散热冷却成本低，适合大规模的使用。

具体的实施例中，所述导热垫3为金属导热垫3，所述导热垫3材质为铝、铝合金、黄铜或者青铜。就散热材质来说，每种材料其导热性能是不同的，按导热性能从高到低排列，分别是银，铜，铝，钢。不过如果用银来作散热片会太昂贵。目前常用的金属导热垫3材质是铜和铝合金，二者各有其优缺点。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，重量过大，热容量较小，而且容易氧化。而纯铝太软，不能直接使用。优选的金属导热垫3的材质选用铝合金，铝合金能够提供足够的硬度，铝合金的价格低廉，重量轻，导热性能也不错。

如图3和图4所示的实施例，所述导热管1为螺旋结构，螺旋导热管1环绕发热元器件设置，所述螺旋导热管1的两端均依次穿过多张并排设置的散热翅片2。将导热管1设置螺旋结构，其与发热元器件的接触面积较大，接触时间长，能够直接将发热元器件散热的热量直接进行吸收，热传递效率高，并通过散热翅片2将热量与外界接触将热量自然散出，散热效率高，冷却效果好。具体的，所述发热元器件为电机，所述螺旋导热管1环绕电机定子6外壁设置，所述多张散热翅片2并排设置于电机定子6侧壁上。上述结构非常适合用于电机的散热冷却，将螺旋导热管1直接套设在电机定子6外壁上，并且多张散热翅片2并排设置于电机定子6侧壁，有利于散热结构的小型化，便于安装。

在具体的使用过程中，所述散热翅片2靠近电动汽车前舱中的散热格栅设置。电动汽车前舱的散热格栅，在电动汽车运动时，会想前舱内灌入冷空气，可以对散热翅片2进行强制风冷，散热翅片2的散热效果更佳，有利于散热翅片2与导热管1之间的热传递。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述散热结构包括导热管和多张散热翅片，所述多张散热翅片并排设置，所述导热管具有与发热元器件接触的管侧壁，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。

2.根据权利要求1所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述散热结构包括多条导热管，所述多条导热管均具有与发热元器件接触的管侧壁，并且依次穿过多张并排设置的散热翅片。

3.根据权利要求2所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述导热管为环状结构，环状导热管的一侧边与发热元器件的外壁接触，另一侧边依次穿过多张并排设置的散热翅片。

4.根据权利要求1所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述散热结构还包括导热垫，所述导热垫与发热元器件的外壁接触，所述导热管的两端分别与导热垫固定。

5.根据权利要求4所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述发热元器件为控制器，所述导热垫设置于控制器的IGBT模块的下方，所述多张散热翅片并排设置控制器的下方。

6.根据权利要求4所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述导热垫为金属导热垫，所述导热垫材质为铝、铝合金、黄铜或者青铜。

7.根据权利要求1所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述导热管为螺旋结构，螺旋导热管环绕发热元器件设置，所述螺旋导热管的两端均依次穿过多张并排设置的散热翅片。

8.根据权利要求7所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述发热元器件为电机，所述螺旋导热管环绕电机定子外壁设置，所述多张散热翅片并排设置于电机定子侧壁上。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的电动汽车发热元器件散热结构，其特征在于，所述散热翅片靠近电动汽车前舱的散热格栅设置。