CN213522824U - 一种风冷单体控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风冷单体控制器，其特征在于：该单体控制器包括由上盖（1）、上壳体（2）、下壳体（3）、底板（4）、侧板（5）组成的钣金壳体部分，且在下壳体（3）的内腔中设置侧置式风冷装置与上壳体（2）中的IGBT功率模块（6）相连接。本实用新型的风冷单体控制器采用钣金壳体，有效缩短了产品开发周期，降低了成本，减轻了产品重量；并改进了风冷散热器，提高了散热效率，延长了产品的使用寿命。

Description

一种风冷单体控制器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体地说是一种风冷单体控制器。

背景技术

随着世界经济的发展，二氧化碳排放量的迅速增加致使生态坏境日益恶化，环境保护问题越来越受到人们的重视，因此，循环经济、低碳经济成为这个时代的主流。在这种背景下，新能源汽车逐步进入人们的视野，成为发展低碳经济的必然选择和汽车产业发展的必然趋势，作为新能源汽车的核心部件，电机控制器不仅关系着整车性能，还与行车安全息息相关。

目前的单体控制器壳体大多为压铸铝件，一般采用水冷或风冷系统散热。但采用压铸铝壳体的开模周期长，开发成本高，而且重量偏重。现有采用风冷散热装置较多的是顶置式和侧置式样。顶置式结构气流在散热片内需要改变方向，容易形成“无风区”，并且顶置式的传统轴流风扇中的中间轴承部分容易形成死角即“风力盲区”。而普通侧置式的结构虽然避免了风力盲区这种问题，但也有弊端，因另一侧的散热片由于离风扇较远而导致散热不均匀，特别是在散热鳍片间隙很小，气流难以穿越的情况下。散热不均匀会导致功率器件温升过高，缩短其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种风冷单体控制器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种风冷单体控制器，其特征在于：该单体控制器包括由上盖、上壳体、下壳体、底板、侧板组成的钣金壳体部分，且在下壳体的内腔中设置侧置式风冷装置与上壳体中的IGBT功率模块相连接。

所述的风冷装置包括散热器和固定在侧板上的风扇，所述的散热器包括吸热底、分布在吸热底底部的长散热鳍片和短散热鳍片，且短散热鳍片远离风扇布置，使散热器的散热鳍片以风扇的位置为准形成近疏远密结构。

任意两长散热鳍片之间皆布置有短散热鳍片。

远离风扇的短散热鳍片的一端与远离风扇的长散热鳍片的一端平齐。

所述短散热鳍片的区域布置有导热铜管。

所述短散热鳍片的翅片呈弧线状、顶部为尖型。

贴合相连的IGBT功率模块和吸热底之间有导热硅脂层。

所述的IGBT功率模块通过功率螺栓与风冷装置中的散热器上的功率螺纹孔紧固连接。

所述的上壳体通过散热器螺栓与风冷装置中的散热器上的散热器螺纹孔紧固连接。

所述的散热器上设有用于放入散热器密封圈的密封槽。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型提供的风冷散热的钣金壳体单体控制器相比压铸铝壳体，钣金壳体具有体积小、重量轻、开发周期短、成本低等优点；同时该单体控制器的风冷系统采用了散热效果更优的侧置式风冷装置，并对散热器结构进行了改进，将散热器的散热鳍片从靠近风扇位置处设置成近疏远密的结构，同时在距风扇较远的散热鳍片，增加导热铜管以加速热量的导出，弧形状的散热鳍片进一步减小了空气阻力，提升了风冷系统的散热效率，能有效控制功率器件温升，延长单体控制器的使用寿命。

附图说明

附图1为本实用新型一实施例中的电动汽车控制器的整体结构示意图；

附图2为本实用新型一实施例中的电动汽车控制器的局部结构示意图之一；

附图3为本实用新型一实施例中的电动汽车控制器的局部结构示意图之二；

附图4为本实用新型一实施例中的电动汽车控制器的风冷散热器的结构示意图；

附图5为本实用新型一实施例中的电动汽车控制器的爆炸结构示意图。

其中：1—上盖；2—上壳体；3—下壳体；4—底板；5—侧板；6—IGBT功率模块；7—散热器密封圈；8—散热器；9—上盖密封圈；10—风扇；11—强电输入端；12—强电输出端；13—弱电端子；14—DCAC驱动板；15—DCAC控制板；16—转接板；17—吸热底；18—短散热鳍片；19—长散热鳍片；20—导热铜管；21—散热器螺纹孔；22—密封槽；23—散热器螺栓；24—功率螺纹孔；25—功率螺栓。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示：该单体控制器的钣金壳体部分由上盖1、上壳体2、下壳体3、底板4、侧板5组成。

如图2所示：散热器8预留了散热器螺纹孔21和密封槽22，密封槽22中放入散热器密封圈7，散热器8通过六颗散热器螺栓23与上壳体2紧固连接并实现密封。

如图3所示：DC/AC模块中的功率器件IGBT功率模块6通过两颗功率螺栓25与散热器8上预留的两个功率螺纹孔24紧固连接。

如图4所示：散热器8由吸热底17、长散热鳍片19、短散热鳍片18、两个导热铜管20组成。

如图5所示：风冷单体控制器分成上、下两层组成。上盖1、上盖密封圈9、上壳体2、散热器8、散热器密封圈7、IGBT功率模块6、DCAC驱动板14、DCAC控制板15、转接板16、弱电端子13、强电输出端12、强电输入端11组成单体控制器的上半部分。下壳体3、底板4，散热器8、侧板5和风扇10组成单体控制器的下半部分。上壳体2、下壳体3与底板4通过焊接连接在一起组成完整的壳体，其它均由螺丝紧固连接。

本实用新型的整个风冷系统是将IGBT功率模块6和散热器8的吸热底17直接贴合，吸热底17把IGBT功率模块6的热量传导到长散热鳍片19、短散热鳍片18和导热铜管20上，然后通过风扇10吹风将热量带走，同时在IGBT功率模块6与吸热底17之间涂刷导热硅脂构成导热硅脂层，进一步提升功率器件IGBT功率模块6的散热效率。相对风扇10，长散热鳍片19与短散热鳍片18组成了近疏远密的结构，短散热鳍片18的翅片呈弧线状、顶部为尖型，这种弧线型结构有利于减小风阻、加快热交换，散热效果更好。由于接近风扇10的一侧得到的风力相对更大，散热效果较好，因此把散热器8的鳍片疏的一侧靠近风扇10放置；远离风扇10的散热器8一侧，虽然相对风速低，但由于在长散热鳍片19中间添加一组短散热鳍片18，增大了远离风扇10的一侧散热器8的换热面积，同时在短散热鳍片18的中间增加了两根导热铜管20，进一步提升了远离风扇10一侧的散热效率，使得散热器8的前后两侧散热更加均匀，保证了控制器整体的散热能力，有效降低了功率器件的温升，延长了控制器产品的使用寿命。

本实用新型提供的风冷散热的钣金壳体单体控制器相比压铸铝壳体，钣金壳体具有体积小、重量轻、开发周期短、成本低等优点；同时该单体控制器的风冷系统采用了散热效果更优的侧置式风冷装置，并对散热器8结构进行了改进，将散热器8的散热鳍片从靠近风扇10位置处设置成近疏远密的结构，同时在距风扇10较远的散热鳍片，增加导热铜管20以加速热量的导出，弧形状的散热鳍片进一步减小了空气阻力，提升了风冷系统的散热效率，能有效控制功率器件温升，延长单体控制器的使用寿命。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种风冷单体控制器，其特征在于：该单体控制器包括由上盖（1）、上壳体（2）、下壳体（3）、底板（4）、侧板（5）组成的钣金壳体部分，且在下壳体（3）的内腔中设置侧置式风冷装置与上壳体（2）中的IGBT功率模块（6）相连接。

2.根据权利要求1所述的风冷单体控制器，其特征在于：所述的风冷装置包括散热器（8）和固定在侧板（5）上的风扇（10），所述的散热器（8）包括吸热底（17）、分布在吸热底（17）底部的长散热鳍片（19）和短散热鳍片（18），且短散热鳍片（18）远离风扇（10）布置，使散热器（8）的散热鳍片以风扇（10）的位置为准形成近疏远密结构。

3.根据权利要求2所述的风冷单体控制器，其特征在于：任意两长散热鳍片（19）之间皆布置有短散热鳍片（18）。

4.根据权利要求2或3所述的风冷单体控制器，其特征在于：远离风扇（10）的短散热鳍片（18）的一端与远离风扇（10）的长散热鳍片（19）的一端平齐。

5.根据权利要求2所述的风冷单体控制器，其特征在于：所述短散热鳍片（18）的区域布置有导热铜管（20）。

6.根据权利要求2所述的风冷单体控制器，其特征在于：所述短散热鳍片（18）的翅片呈弧线状、顶部为尖型。

7.根据权利要求2所述的风冷单体控制器，其特征在于：贴合相连的IGBT功率模块（6）和吸热底（17）之间有导热硅脂层。

8.根据权利要求1或2所述的风冷单体控制器，其特征在于：所述的IGBT功率模块（6）通过功率螺栓（25）与风冷装置中的散热器（8）上的功率螺纹孔（24）紧固连接。

9.根据权利要求1或2所述的风冷单体控制器，其特征在于：所述的上壳体（2）通过散热器螺栓（23）与风冷装置中的散热器（8）上的散热器螺纹孔（21）紧固连接。

10.根据权利要求2所述的风冷单体控制器，其特征在于：所述的散热器（8）上设有用于放入散热器密封圈（7）的密封槽（22）。

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