CN214102202U - 一种新能源汽车电机控制器冷却装置以及电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新能源汽车电机控制器冷却装置，包括冷却通道，冷却通道包括沿冷却通道内冷却介质的流动方向依次设置的第一冷却区域和第二冷却区域，并且第一冷却区域设置于电机控制器内功率模块的正投影区域，第二冷却区域设置于电机控制器内电容模块的正投影区域，位于第一冷却区域内的冷却通道呈蛇形盘管状设置，且其直管段的长度方向与多个功率模块的排列方向一致。本实用新型通过位于功率模块正投影区域的第一冷却区域和位于电容模块正投影区域的第二冷却区域，实现了同时对功率模块和电容模块冷却散热，散热更全面；并且冷却介质先流经发热较高的功率模块，后流经发热较低的电容模块，提高了散热效率。

Description

一种新能源汽车电机控制器冷却装置以及电机控制器

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车电机控制器技术领域，尤其涉及一种新能源汽车电机控制器冷却装置以及电机控制器。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展和人们生活水平的提高，汽车已经是人们生活出行、货运等不可或缺的交通工具之一。同时面对全球日趋严重的石油能源短缺与环境恶化问题，纯电动汽车因具有低能耗、零排放、低噪音、高能源利用率、结构简单以及易于维修等优点，受到广泛关注，是目前汽车行业发展的方向。

目前，在新能源汽车上电驱系统有着比较高的效率和功率密度，由于车身的空间和结构等限制因素，若不对控制器内部的功率器件(功率模块IGBT、电容模块等)进行合理有效的冷却设计，则会导致控制器发热严重，轻则影响性能，重则发生安全事故。这就对控制器的结构布局，散热性设计要求非常高了。

例如：申请号为CN201720870172.3的中国实用新型专利，公开了一种电机控制器箱体结构，包括壳体，壳体的内部设置了用来安装电容模块、IGBT、母排的腔室，壳体底部对应电容模块及IGBT投影区域设有水道，水道内设有散热鳍片，水道通过壳体上的进水口和出水口与车身的冷却管道连接。

上述专利中的水道存在的缺陷是：冷却液从冷却水道前端的IGBT投影区域流淌到后端的IGBT投影区域时冷却液温度会升高，这样就会导致不同的IGBT投影区域因为距离进水口远近的问题，而接触的冷却液温度有所不同，进而导致箱体冷却效果不同，且上述专利冷却水道区域不涉及电容模块投影区域。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决其中一个问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种新能源汽车电机控制器冷却装置以及电机控制器，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型的一个技术方案是：

一种新能源汽车电机控制器冷却装置，包括冷却通道，所述冷却通道包括沿所述冷却通道内冷却介质的流动方向依次设置的第一冷却区域和第二冷却区域，并且所述第一冷却区域设置于电机控制器内功率模块的正投影区域，所述第二冷却区域设置于电机控制器内电容模块的正投影区域，位于所述第一冷却区域内的所述冷却通道呈蛇形盘管状设置，且其直管段的长度方向与多个所述功率模块的排列方向一致。

本实用新型的一个较佳实施例中，位于所述第二冷却区域的所述冷却通道包括多条相互平行设置的第二流道。

本实用新型的一个较佳实施例中，位于所述第一冷却区域内的所述冷却通道的弯管段呈半圆形。

本实用新型的一个较佳实施例中，位于所述第一冷却区域内的所述冷却通道包括多条平行设置的呈蛇形盘管状的第一流道。

本实用新型的一个较佳实施例中，所述第二流道的长度方向和所述电容模块的长度方向一致。

本实用新型的一个较佳实施例中，还包括散热鳍片，所述散热鳍片设置于相邻所述第一流道之间和/或相邻所述第二流道之间。

本实用新型的一个较佳实施例中，所述多条第一流道的截面积相同。

本实用新型的一个较佳实施例中，所述第一流道的入口端和/或所述第二流道的入口端具有导流结构。

本实用新型的另一个技术方法是：

一种电机控制器，包括以上任一所述的新能源汽车电机控制器冷却装置。

本实用新型的一个较佳实施例中，多个功率模块和电容模块设置于同一平面内，并且所述多个功率模块并排设置，所述电容模块设置于所述多个功率模块的下方。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型通过位于功率模块正投影区域的第一冷却区域和位于电容模块正投影区域的第二冷却区域，实现了同时对功率模块和电容模块冷却散热，散热更全面；并且冷却介质先流经发热较高的功率模块，后流经发热较低的电容模块，提高了散热效率；同时，第一冷却区域内的冷却通道一方面呈蛇形盘管状设置，提高了散热效率，另一方面其直管段的长度方向与多个功率模块的排列方向一致，从而避免多个功率模块因为距离入口端位置远近不同的原因而接触的冷却介质温度不同的弊端，能够较为均匀地对多个功率模块散热，使得每一功率模块的温度基本相同，散热效果更为均衡。

(2)本实用新型通过多条相互平行的第二流道，提高了对电容模块的散热效率。

(3)本实用新型通过将第一冷却区域内的冷却通道弯管段设置为半圆形，从而增加了冷却介质的流经长度，提高了散热效果。

(4)本实用新型通过设置在相邻第一流道、相邻第二流道之间的散热鳍片，使得功率模块和电容模块产生的热量通过散热鳍片直接被冷却介质带走，提高了散热效率。

(5)本实用新型通过设置在第一流道的入口端、第二流道的入口端的导流结构，降低冷却介质流动阻力，从而提高散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的冷却装置的结构示意图；

图2为图1中A部分放大示意图；

图3为本实用新型的电机控制器的外部结构示意图；

图4为本实用新型的电机控制器的内部结构示意图。

具体地，100、壳体；110、功率模块；120、电容模块；

200、冷却通道；201、进水口；202、出水口；203、第一冷却区域；204、第二冷却区域；210、第一流道；211、直管段；212、弯管段；220、第二流道；

300、散热鳍片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种新能源汽车电机控制器冷却装置，包括冷却通道200，冷却通道200包括沿冷却通道200内冷却介质的流动方向依次设置的第一冷却区域203和第二冷却区域204，并且第一冷却区域203设置于电机控制器内功率模块110的正投影区域，第二冷却区域204设置于电机控制器内电容模块120的正投影区域。可以理解的是，冷却通道200可以为管体，也可以由对应形状的箱体和设置在其上的盖板组成。冷却通道200具有分别位于其两端的进水口201和出水口202，以通过管道与外部车身冷却循环系统相连通。通过位于功率模块110正投影区域的第一冷却区域203和位于电容模块120正投影区域的第二冷却区域204，实现了同时对功率模块110和电容模块120冷却散热，散热更全面。同时冷却介质先流经发热较高的功率模块110，后流经发热较低的电容模块120，提高了散热效率。

位于第一冷却区域203内的冷却通道200呈蛇形盘管状设置，提高了散热效率，且其直管段211的长度方向与多个功率模块110的排列方向一致，从而避免多个功率模块110因为距离入口端位置远近不同的原因而接触的冷却介质温度不同的弊端，能够较为均匀地对多个功率模块110散热，使得每一功率模块110的温度基本相同，散热效果更为均衡。

进一步地，位于第一冷却区域203内的冷却通道200的弯管段212呈半圆形，从而增加了冷却介质的流经长度，提高了散热效果。位于第一冷却区域203内的冷却通道200优选包括多条平行设置的呈蛇形盘管状的第一流道210，也即其包括直管段211和弯管段212，直管段211的长度方向与多个功率模块110的排列方向一致，弯管段212呈半圆形。通过多条第一流道210的设置提高功率模块110的散热效率。进一步地，多条第一流道210的截面积相同，从而实现均衡散热。为了实现多条第一流道210的紧凑合理排布，位于最外侧的第一流道210的直管段211可以缩短，甚至近乎无，由弯管段212直接连接，即形成类似“3”的形状，从而避免第一冷却区域203过大。

位于第二冷却区域204的冷却通道200优选包括多条相互平行设置的第二流道220，从而提高电容模块120的散热效率。进一步地，第二流道220的长度方向和电容模块120的长度方向一致。

如图3所示，本冷却装置优选还包括散热鳍片300，散热鳍片300设置于相邻第一流道210之间和/或相邻第二流道220之间，使得功率模块110和电容模块120产生的热量通过散热鳍片300直接被冷却介质带走，提高了散热效率。若第一流道210和第二流道220由管体形成，散热鳍片300插入相邻管体之间；当然，第一流道210和第二流道220也可以直接由散热鳍片300在箱体内分隔形成。第一流道210壁以及第二流道220壁由散热鳍片300形成，从而减小冷却装置重量，同时，散热鳍片300直接被包裹在冷却介质中，提高热传导效率。

优选地，第一流道210的入口端和/或第二流道220的入口端具有导流结构，从而降低冷却介质流动阻力，从而提高散热效率。如图2所示，以第二流道220为例，该实施例中第二流道220由管体形成，该导流结构即为管体入口端的圆角侧边，从而使得冷却介质平滑流过；若由散热鳍片300形成第二流道220，则该散热鳍片300具有圆角侧边。

本实施例中，功率模块指IGBT功率模块。

如图3和图4所示，一种电机控制器，包括以上新能源汽车电机控制器冷却装置，该冷却装置设置在壳体100内或外。

本实施例中，三个功率模块110和电容模块120设置于同一平面内，并且三个功率模块110并排设置，电容模块120设置于三个功率模块110的下方，从而使第一冷却区域203和第二冷却区域204集中紧凑，冷却装置形成较为规整的矩形。

综上所述，本实用新型通过位于功率模块正投影区域的第一冷却区域和位于电容模块正投影区域的第二冷却区域，实现了同时对功率模块和电容模块冷却散热，散热更全面；并且冷却介质先流经发热较高的功率模块，后流经发热较低的电容模块，提高了散热效率；同时，第一冷却区域内的冷却通道一方面呈蛇形盘管状设置，提高了散热效率，另一方面其直管段的长度方向与多个功率模块的排列方向一致，从而避免多个功率模块因为距离入口端位置远近不同的原因而接触的冷却介质温度不同的弊端，能够较为均匀地对多个功率模块散热，使得每一功率模块的温度基本相同，散热效果更为均衡。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，包括冷却通道，所述冷却通道包括沿所述冷却通道内冷却介质的流动方向依次设置的第一冷却区域和第二冷却区域，并且所述第一冷却区域设置于电机控制器内功率模块的正投影区域，所述第二冷却区域设置于电机控制器内电容模块的正投影区域，位于所述第一冷却区域内的所述冷却通道呈蛇形盘管状设置，且其直管段的长度方向与多个所述功率模块的排列方向一致。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，位于所述第二冷却区域的所述冷却通道包括多条相互平行设置的第二流道。

3.根据权利要求1所述的新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，位于所述第一冷却区域内的所述冷却通道的弯管段呈半圆形。

4.根据权利要求2所述的新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，位于所述第一冷却区域内的所述冷却通道包括多条平行设置的呈蛇形盘管状的第一流道。

5.根据权利要求2所述的新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，所述第二流道的长度方向和所述电容模块的长度方向一致。

6.根据权利要求4所述的新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，还包括散热鳍片，所述散热鳍片设置于相邻所述第一流道之间和/或相邻所述第二流道之间。

7.根据权利要求4所述的新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，所述多条第一流道的截面积相同。

8.根据权利要求4所述的新能源汽车电机控制器冷却装置，其特征在于，所述第一流道的入口端和/或所述第二流道的入口端具有导流结构。

9.一种电机控制器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的新能源汽车电机控制器冷却装置。

10.根据权利要求9所述的电机控制器，其特征在于，多个功率模块和电容模块设置于同一平面内，并且所述多个功率模块并排设置，所述电容模块设置于所述多个功率模块的下方。

Images