CN209517844U - 一种功率单元散热结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率单元散热结构，属于汽车电机控制器技术领域，包括水冷板和功率单元，水冷板内设置有水道，且一侧开设有连通水道的第一开口；功率单元包括电容器，电容器连接有第一底板，第一底板设置于第一开口内，且密封第一开口。本实用新型提出的功率单元的散热结构，通过在水冷板上开设有连通水道的第一开口，第一底板设置于第一开口内，且密封第一开口，使得第一底板直接与冷却水接触，减小了热阻，提高了对电容器的散热效果，而且省去了传统散热结构需要在水道上焊接盖板的流程和在盖板和电容器之间设置导热脂或导热垫片，能够有效地减小功率单元的体积，降低生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车电机控制器技术领域，尤其涉及一种功率单元散热结构。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展，对电机控制器的需求呈现低成本、高功率密度和高性能的发展趋势，但是高功率密度的电控器产生的热量较多，在相同的体积下要输出更高的功率，就必须对电机控制器进行良好的散热。
电机控制器中对热比较敏感的关键器件为IGBT模块(Insulated GateBipolarTransistor绝缘栅双极型晶体管)和电容器，IGBT模块一般通过连接金属基板，并且将金属基板放置在冷却水道内直接散热，而电容器通常通过导热脂或导热垫片置于水冷板表面，但是导热脂和导热垫片的导热系数较小，不能有效地传递电容器产生的热量，导致电容器的散热效果差，影响电容器的正常工作，而且需要在水冷板放置电容器的一侧加盖盖板将水道密封，增加了生产成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种功率单元散热结构，以实现对电容器进行有效地散热，保证电容器的正常工作，而且降低生产成本。
如上构思，本实用新型所采用的技术方案是：
一种功率单元散热结构，包括：
水冷板，其内设置有水道，且一侧开设有连通所述水道的第一开口；
功率单元，包括电容器，所述电容器连接有第一底板，所述第一底板设置于所述第一开口内，且密封所述第一开口。
进一步地，所述功率单元散热结构还包括第一密封圈，所述第一底板通过所述第一密封圈安装于所述第一开口内。
进一步地，所述功率单元还包括IGBT模块，所述IGBT模块设置于所述水冷板的另一侧。
进一步地，所述水冷板的所述另一侧开设有连通所述水道的第二开口，所述IGBT模块连接有第二底板，所述第二底板设置于所述第二开口内，且密封所述第二开口。
进一步地，所述功率单元散热结构还包括第二密封圈，所述第二底板通过所述第二密封圈安装于所述第二开口内。
进一步地，所述第一底板在与所述水道内的冷却水接触的一面设置有第一翅片。
进一步地，所述水道内设置有第二翅片。
进一步地，所述第一底板为铝基板。
进一步地，所述水冷板上设置有连通所述水道的进水管和出水管。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提出的功率单元的散热结构，通过在水冷板上开设有连通水道的第一开口，第一底板设置于第一开口内，且密封第一开口，使得第一底板直接与冷却水接触，减小了热阻，提高了对电容器的散热效果，而且省去了传统散热结构需要在水道上焊接盖板的流程和在盖板和电容器之间设置导热脂或导热垫片，能够有效地减小功率单元的体积，降低生产成本。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的功率单元散热结构的爆炸视图。
图中：
1、水冷板；11、第一开口；12、进水管；13、出水管；
21、电容器；22、IGBT模块；
31、第一底板；32、第二底板。
具体实施方式
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
如图1所示，本实施例提供了一种功率单元散热结构，包括水冷板1和功率单元。其中，水冷板1内设置有水道，水道内流通有冷却水，且水冷板1一侧开设有连通水道的第一开口11，且水冷板1上设置有连通水道的进水管12和出水管13，冷却水由进水管12进入到水道内，并经过水道后由出水管13流出。功率单元包括电容器21，电容器21的其中一个侧面连接有第一底板31，第一底板31设置于第一开口11内，且密封第一开口11，在本实施例中，电容器21为DC Link电容器(直流支撑电容器)。为了实现第一底板31对第一开口11的密封，该功率单元散热结构还包括第一密封圈(图中未示出)，第一底板31通过第一密封圈过盈安装于第一开口11内。此外，在本实施例中，第一底板31为铝基板，第一密封圈为O形密封圈，O形密封圈套于第一底板31的与第一底板31的厚度方向平行的四个侧面的外周，当然在其他实施例中，第一底板31还可根据实际需要选择为铜基板或其它合金基板等。
通过在水冷板1上开设有连通水道的第一开口11，第一底板31通过第一密封圈安装于第一开口11内，不仅使得第一底板31直接与冷却水接触，且第一底板31为铝基板，减小了热阻，提高了对电容器21的散热效果，而且省去了传统散热结构需要在水道上焊接盖板的流程和在盖板和电容器21之间设置导热脂或导热垫片，能够有效地减小功率单元的体积，降低生产成本。
此外，水冷板1的另一侧开设有连通水道的第二开口，也就是说水冷板1在其厚度方向的两侧均开设有连通水道的开口。如图1所示，该功率单元还包括IGBT模块22，IGBT模块22连接有第二底板32，第二底板32设置于第二开口内，且密封第二开口。具体而言，该功率单元散热结构还包括第二密封圈，第二底板32通过第二密封圈过盈安装于第二开口内。在本实施例中，第二底板32为铝基板，第二密封圈为O形密封圈，O形密封圈套于第二底板32的与第二底板32的厚度方向平行的四个侧面的外周，当然在其他实施例中，第二底板32还可根据实际需要选择为铜基板或其它合金基板等，而且第二底板32与第一底板31类型相同或者不同。
通过将IGBT模块22和电容器21分别设置于水冷板1的两侧，形成“三明治”结构，减小了功率单元的体积。而且，由进水管12进入到水道内的冷却水分别与第一底板31和第二底板32接触，并与第一底板31和第二底板32发生热交换，带走第一底板31和第二底板32上的热量，充分对电容器21和IGBT模块22进行散热，有利于使得功率单元在相同的体积下输出更高的功率。
另外，为了进一步提高对电容器21和IGBT模块22进行散热，第一底板31和第二底板32在与冷却水接触的一侧均设置有第一翅片(图中未示出)，在本实施例中，第一翅片为金属翅片，与第一底板31为同一种材料，当然在其他实施例中，第一翅片还可以由其他能够导热的材料制成。第一翅片能够增加第一底板31和第二底板32与冷却水的接触面积，使得冷却水与第一底板31和第二底板32充分进行热交换，有利于提高对电容器21和IGBT模块22的散热效果。
实施例二
本实施例提供的功率单元散热结构与实施例一中的功率单元散热结构的结构基本相同，不同之处在于：在本实施例中，第一底板31和第二底板32上均未设置第一翅片，而水道内设置有第二翅片。通过在水道内设置第二翅片，能够减缓冷却水的流动速度，增加冷却水与第一底板31和第二底板32的接触时间，进而充分的与第一底板31和第二底板32进行热交换，带走电容器21和IGBT模块22产生的热量，对电容器21和IGBT模块22进行散热降温。
当然，在其他实施例中，第一底板31和第二底板32上均设置有第一翅片，而水道内设置有第二翅片，既增加冷却水与第一底板31和第二底板32的接触时间，又增加冷却水与第一底板31和第二底板32的接触面积，进而充分对电容器21和IGBT模块22进行散热降温。
以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种功率单元散热结构，其特征在于，包括：
水冷板(1)，其内设置有水道，且一侧开设有连通所述水道的第一开口(11)；
功率单元，包括电容器(21)，所述电容器(21)连接有第一底板(31)，所述第一底板(31)设置于所述第一开口(11)内，且密封所述第一开口(11)。
2.根据权利要求1所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述功率单元散热结构还包括第一密封圈，所述第一底板(31)通过所述第一密封圈安装于所述第一开口(11)内。
3.根据权利要求1所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述功率单元还包括IGBT模块(22)，所述IGBT模块(22)设置于所述水冷板(1)的另一侧。
4.根据权利要求3所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述水冷板(1)的所述另一侧开设有连通所述水道的第二开口，所述IGBT模块(22)连接有第二底板(32)，所述第二底板(32)设置于所述第二开口内，且密封所述第二开口。
5.根据权利要求4所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述功率单元散热结构还包括第二密封圈，所述第二底板(32)通过所述第二密封圈安装于所述第二开口内。
6.根据权利要求1所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述第一底板(31)在与所述水道内的冷却水接触的一面设置有第一翅片。
7.根据权利要求1所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述水道内设置有第二翅片。
8.根据权利要求1所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述第一底板(31)为铝基板。
9.根据权利要求1所述的功率单元散热结构，其特征在于，所述水冷板(1)上设置有连通所述水道的进水管(12)和出水管(13)。
Priority Applications (1)
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| CN201920009337.7U CN209517844U (zh) | 2019-01-03 | 2019-01-03 | 一种功率单元散热结构 |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN209517844U true CN209517844U (zh) | 2019-10-18 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN209517844U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111988954A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-24 | 北京理工大学 | 一种用于电动汽车驱动电机控制器的液冷式散热系统 |
| CN115038312A (zh) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 中国第一汽车股份有限公司 | 电机控制器的功率封装模块 |
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2019
- 2019-01-03 CN CN201920009337.7U patent/CN209517844U/zh active Active
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