CN211792642U - 电机控制器散热水道结构 - Google Patents

Abstract

一种电机控制器散热水道结构，包括：散热水道、导热垫和密封组件，其中：导热垫设置于散热水道下，散热水道与壳体相连，密封组件设置于散热水道内部和散热水道与壳体之间；散热水道包括：依次自上而下设置的IGBT电路、上水冷板和下水冷板，其中：下水冷板设置于导热垫上。下水冷板上设有进水口和出水口。密封组件包括：水冷板密封圈、IGBT密封圈和进出口密封圈。上水冷板上中心设有矩阵排列的散热针，散热针四周设有用于减少间隙的波纹壁面。本实用新型能够同时为水冷板、薄膜电容散热，水冷板内壁面波纹结构使强制对流散热更加均匀。

Description

电机控制器散热水道结构

技术领域

本实用新型涉及的是一种电机控制器领域的技术，具体是一种电机控制器散热水道结构。

背景技术

目前，新能源汽车电机控制器中IGBT功率模块(绝缘栅双极型晶体管)是发热最大的功率器件，需要合理的散热结构来保证带走足够的热量，否则将影响电机控制器的正常工作。

常见的功率模块的散热方式采用壳体间接散热，而非直接冷却的方式，增加了热阻；IGBT 多为模块化的产品，基本结构已确定，所以芯片到流体的热阻已确定，模块结构无法变更；电机控制器的冷却水道虽有采用S型，但水阻较大，压降增加，芯片因流道分布不均而造成温差较大，部分芯片散热效果不理想。此外电容大多仍采用自然冷却，这种散热方式对于大容量电容的正常工作有较大的失效风险。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种电机控制器散热水道结构，通过在 IGBT电路和水冷板之间设有水冷回路，冷却液从进水口流入通过冷却回路给水冷板散热后再经出水口流出，流经电容和IGBT电路并为其散热，能够同时为水冷板、薄膜电容散热，水冷板内壁面波纹结构使强制对流散热更加均匀。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：散热水道、导热垫和密封组件，其中：导热垫设置于散热水道下，散热水道与壳体相连，密封组件设置于散热水道内部和散热水道与壳体之间。

所述的散热水道包括：依次自上而下设置的IGBT电路、上水冷板和下水冷板，其中：下水冷板设置于导热垫上。

所述的下水冷板上设有进水口和出水口，其中：进水口和出水口的弯曲角度大于90°。

所述的密封组件包括：水冷板密封圈、IGBT密封圈和进出口密封圈，其中：水冷板密封圈设置于上水冷板和下水冷板之间，IGBT密封圈设置于IGBT电路和上水冷板之间，进出口密封圈设置于下水冷板和壳体之间。

所述的上水冷板上中心设有矩阵排列的散热针，散热针四周设有用于减少间隙的波纹壁面。

技术效果

本实用新型整体解决了IGBT模块水道散热不够均匀，薄膜电容无法散热的问题，以及IGBT模块和薄膜电容的失效率过高的问题；

与现有技术相比，本实用新型技术效果包括：

1、散热水道横截面较大，冷却水进出口弯曲角度大于90°，符合电机控制器布置要求，减小了冷却水流经散热水道的压降；

2、水冷板内壁为波纹结构，加强散热，防止内壁与散热针空隙过大，使贴壁流体流速过大影响整体散热；

3、水冷板为上下两板结构，通过螺栓固定连接，便于加工与装配。

附图说明

图1为本实用新型爆炸结构示意图；

图2为本实用新型冷却回路剖视图；

图3为本实用新型下水冷板俯视图；

图中：IGBT电路1、IGBT密封圈2、上水冷板3、水冷板密封圈4、下水冷板5、出口密封圈6、进口密封圈7、导热垫8、散热针9、波纹壁面10、散热水道11、密封组件12、进水口13、出水口14。

具体实施方式

如图1所示，为本实施例涉及的一种电机控制器散热水道结构，其中包含：散热水道 11、导热垫8和密封组件12，其中：导热垫8设置于散热水道11下，散热水道11与壳体相连，密封组件12设置于散热水道11内部和散热水道11与壳体之间。

所述的散热水道11包括：依次自上而下设置的IGBT电路1、薄膜电容15、上水冷板3和下水冷板5，其中：下水冷板5设置于导热垫8上表面，电容设置于上水冷板3上表面。

所述的下水冷板5上设有进水口13和出水口14，其中：进水口13和出水口14的弯曲角度大于90°。

所述的下水冷板5底部设有多条肋片16，增加了散热面积；

所述的肋片16在导热垫8的安装位置削低了肋高，形成了内槽，如图3所示，便于安装与固定。

所述的导热垫8为薄膜电容导热垫，设置于下水冷板5与薄膜电容15之间，通过螺栓连接水冷板组件与薄膜电容15，使得导热垫8完全贴合下水冷板5，并填充肋片16四周。

所述的密封组件12包括：水冷板密封圈4、用于防止冷却液泄露的IGBT密封圈2、出口密封圈6和进口密封圈7，其中：水冷板密封通过螺栓设置于上水冷板3和下水冷板5之间，IGBT密封圈2设置于IGBT电路1和上水冷板3之间，出口密封圈6设置于出水口14和壳体之间，进口密封圈7设置于进水口13和壳体之间。

所述的上水冷板3上中心设有矩阵排列的散热针9，散热针四周设有用于减少间隙的波纹壁面10。

所述的电容与上水冷板3之间设有导热硅胶垫或导热硅脂，用于提高导热率、应力释放和吸收冲击振动。

本装置通过散热水道11与壳体固定连接并且两者之间设有冷却回路，冷却液从进水口 13流入通过冷却回路给下水冷板5和上水冷板3散热后再经出水口14流出，冷却回路流经电容和IGBT电路1，同时为电容及IGBT电路1散热。

所述的水冷板采用了波纹壁面的结构，避免了水道内部流速不均的问题；薄膜电容与 IGBT采用同时水冷散热的方式，设置于水冷板上下两侧。

所述的上水冷板3内部壁面采用了与IGBT散热针9相对应的波纹壁面10，波纹壁面10加强了冷却液的紊流，以及内部流动的一致性。

经过具体实际实验，在控制器水流量：8L/min，冷却液温度65℃，环境温度105℃的高温环境设置下，以额定转速、电压运行上述装置，经过循环工况能够得到的实验数据是：IGBT 平均温度90℃，冷却液出水口平均温度为79℃。

与现有技术相比，本装置便于安装于加工，在较轻的重量下，加强了散热性能，

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本实用新型原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本实用新型的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本实用新型之约束。

Claims (8)

1.一种电机控制器散热水道结构，其特征在于，包括：散热水道、导热垫和密封组件，其中：导热垫设置于散热水道下，散热水道与壳体相连，密封组件设置于散热水道内部和散热水道与壳体之间；

所述的散热水道包括：依次自上而下设置的IGBT电路、上水冷板和下水冷板，其中：下水冷板设置于导热垫上。

2.根据权利要求1所述的电机控制器散热水道结构，其特征是，所述的下水冷板上设有进水口和出水口，其中：进水口和出水口的弯曲角度大于90°。

3.根据权利要求1所述的电机控制器散热水道结构，其特征是，所述的密封组件包括：水冷板密封圈、IGBT密封圈和进出口密封圈，其中：水冷板密封圈设置于上水冷板和下水冷板之间，IGBT密封圈设置于IGBT电路和上水冷板之间，进出口密封圈设置于下水冷板和壳体之间。

4.根据权利要求1所述的电机控制器散热水道结构，其特征是，所述的上水冷板上中心设有矩阵排列的散热针。

5.根据权利要求4所述的电机控制器散热水道结构，其特征是，所述的散热针四周设有用于减少间隙的波纹壁面。

6.根据权利要求1所述的电机控制器散热水道结构，其特征是，所述的下水冷板底部设有多条用于增加散热面积的肋片。

7.根据权利要求6所述的电机控制器散热水道结构，其特征是，所述的肋片在导热垫的安装位置削低了肋高，形成用于安装固定的内槽。

8.根据权利要求6所述的电机控制器散热水道结构，其特征是，所述的导热垫为薄膜电容导热垫，其具体设置于下水冷板与薄膜电容之间并通过螺栓连接水冷板组件与薄膜电容贴合下水冷板的同时填充肋片四周。

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