CN215500183U - 一种电机控制器结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电动汽车电机控制器技术领域，特别涉及一种电机控制器结构及汽车，所述电机控制器结构包括：IGBT模块；两个水冷板，两个水冷板分别贴合于IGBT模块的相对两侧面；两个水冷板内均设有蛇形的水道，两个水冷板连通设置，两个水冷板分别连通有进水嘴和出水嘴，进水嘴和出水嘴分别与两个水道的进水端和出水端连通；冷却液依次经过进水嘴、两个水道和出水嘴，以对IGBT模块进行散热。本申请具有使得IGBT模块的散热效果更好，以支撑电机控制器的更大的功率密度的优点。

Description

一种电机控制器结构及汽车

技术领域

本申请涉及电动汽车电机控制器技术领域，特别涉及一种电机控制器结构及汽车。

背景技术

在纯电动以及混动乘用车系统里面，电机控制器的冷却系统是重要的组成部分，其中水冷散热是目前控制器的主流冷却方案。控制器水冷散热系统的设计不仅对电机以及电机控制器的可靠性会产生重大影响，其功用就是保证电驱动系统在任何符合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的工作。因此，电机控制器水冷板的设计研究，对于提升电动汽车整个电机驱动系统的驱动效率以及功率密度关系重大。

相关技术中，通常采用Pin-Fin结构对电机控制器的IGBT模块进行散热，其主要特点在于，IGBT模块铜基板与散热鳍片一体成型，冷却液直接与IGBT铜基板底面接触，以此对IGBT模块的一侧进行水冷散热。

但是，IGBT模块工作时，单面散热的方式效果有限，难以进一步提高电机控制器的功率密度。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电机控制器结构及汽车，以解决相关技术中对IGBT模块的散热效果有限，对电机控制器的功率产生限制的技术问题。

第一方面，提供了一种电机控制器结构，其包括：

IGBT模块；

两个水冷板，两个所述水冷板分别贴合于所述IGBT模块的相对两侧面；

两个所述水冷板内均设有蛇形的水道，两个所述水冷板连通设置，两个所述水冷板分别连通有进水嘴和出水嘴，所述进水嘴和所述出水嘴分别与两个水道的进水端和出水端连通；

冷却液依次经过所述进水嘴、两个所述水道和出水嘴，以对所述IGBT模块进行散热。

一些实施例中，所述水冷板包括箱体和多个间隔设置的挡水板，相邻所述挡水板相互背离的一端面分别与所述箱体的两相对内侧面连接，所述挡水板的另一端与所述箱体的内侧面之间留有间隙，以形成所述水道。

一些实施例中，所述水冷板还包括多个间隔设置的分流板，多个所述分流板均与所述箱体的内壁连接，且所述分流板平行于所述挡水板设置，以将所述水道分成多条水路。

一些实施例中，所述水冷板还包括多个弧形的导流板，所述导流板与所述箱体的内壁连接，所述水路的弯折处均设有所述导流板，以对处于所述水路弯折处的所述冷却液进行导流。

一些实施例中，该电机控制器结构还包括两个连接嘴，两个所述水冷板相互朝向的侧面均连通有所述连接嘴，且所述连接嘴靠近所述水冷板背离所述进水嘴和所述出水嘴的一端设置，两个水冷板通过两个所述连接嘴连通。

一些实施例中，所述连接嘴与所述水冷板内的多条所述水路均连通设置。

一些实施例中，还包括密封圈，所述密封圈设于两个所述连接嘴之间。

一些实施例中，还包括电容模块，所述电容模块连接于所述水冷板背离所述IGBT模块的侧面。

一些实施例中，该电机控制器结构还包括硅脂垫，所述硅脂垫的相对两侧面分别贴合于所述水冷板和所述电容模块相互朝向的侧面。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种电机控制器结构，由于两个水冷板分别与IGBT模块的相对两侧面贴合，以此对IGBT模块的两面进行同时散热，使得IGBT模块的散热效果更好，以支撑电机控制器的更大的功率密度。冷却液在水冷板中流动时，由于蛇形水道的设置，增大了冷却液循环的路径，极大增大了散热面积，以使IGBT模块的散热性能更好。

第二方面，提供了一种汽车，包括如上所述的电机控制器结构。

本申请的其他实施例提供一种汽车，其有益效果与上述电机控制器结构的有益效果一致，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的电机控制器结构整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电机控制器结构的爆炸结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电机控制器结构的另一视角的爆炸结构示意图；

图4为本申请实施例提供的处于上方的箱体的内部示意图及冷却液流动方向示意图；

图5为本申请实施例提供的处于下方的箱体的内部示意图及冷却液流动方向示意图；

图6为本申请实施例提供的电机控制器结构中冷却液流向示意图。

图中：1、水冷板；101、水道；102、箱体；103、盖板；104、挡水板；105、分流板；106、导流板；2、进水嘴；3、出水嘴；4、连接嘴；5、密封圈；6、IGBT模块；7、电容模块；8、硅脂垫；9、耳板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种电机控制器结构，其能解决相关技术中对IGBT模块的散热效果有限，对电机控制器的功率产生限制的技术问题。

一种电机控制器结构，其包括：

IGBT模块(6)；

两个水冷板1，两个水冷板1分别贴合于IGBT模块6的相对两侧面；

两个水冷板1内均设有蛇形的水道101，两个水冷板1连通设置，两个水冷板1分别连通有进水嘴2和出水嘴3，进水嘴2和出水嘴3分别与两个水道101的进水端和出水端连通；

冷却液依次经过进水嘴2、两个水道101和出水嘴3，以对IGBT模块6进行散热。

参照图1和图4，其中，该电机控制器结构包括IGBT模块6、两个水冷板1，两个水冷板1间隔且正对设置，实际使用时，IGBT模块6位于两个水冷板1之间，通过冷却液在水冷板1内流动而对IGBT模块6进行散热。两个水冷板1内均设置有蛇形的水道101，冷却液在水道101中流动。

参照图1-图3，两个水冷板1分别连通有进水嘴2和出水嘴3，本实施例中，优选地，进水嘴2和出水嘴3分别设于两个水冷板1相互背离的侧面。在实际工作环境中，两个水冷板1上下间隔设置，进水嘴2设于处于上方水冷板1的上侧面，出水嘴3设于下方水冷板1的下侧面。其中，进水嘴2与水冷板1中水道101的进水端连通，而出水嘴3与水冷板1中水道101的出水端连通。参照图6，冷却液从进水嘴2进入水冷板1后，从水道101的进水端进入水道101，而便于冷却液填满水道101，且流经两个水冷板1的冷却液从出水嘴3离开水冷板1。冷却液在水道101中的流动时，通过两个水冷板1内的水道101，以及水道101的自身形状，使得冷却液在水冷板1内的循环路径增大，便于充分利用冷却液的冷能，而提高散热效果。

参照图1-图3，实际使用时，IGBT模块6安装于两个水冷板1之间，且IGBT模块6的相对两侧面分别与两个水冷板1相互朝向侧面贴合。进一步地，在IGBT模块6与水冷板1贴合的相对两侧面均涂有导热硅脂层，以此提高导热性能。具体安装过程为，在IGBT模块6的相对两侧面均涂抹导热硅脂层是，再将两个水冷板1分别贴合在IGBT模块6的相对两侧面，最后将两个水冷板1固定，而将IGBT模块6夹持在两个水冷板1之间，以此通过水冷板1内流动冷却液而对IGBT模块6散热。本实施例中，水冷板1的相对两侧面均设有多个耳板9，优选地，水冷板1的相对两侧面均一体成型有四个耳板9。两个水冷板1上的耳板9一一对应，而通过在耳板9之间穿设M6*40的螺钉而将两个水冷板1固定，以便于将IGBT模块6夹持固定在两个水冷板1之间。

这样设置，由于两个水冷板1分别与IGBT模块6的相对两侧面贴合，以此对IGBT模块6的两面进行同时散热，使得IGBT模块6的散热效果更好，以支撑电机控制器的更大的功率密度。冷却液在水冷板1中流动时，由于蛇形水道101的设置，增大了冷却液循环的路径，极大增大了散热面积，以使IGBT模块6的散热性能更好。

可选地，水冷板1包括箱体102和多个间隔设置的挡水板104，相邻挡水板104相互背离的一端面分别与箱体102的两相对内侧面连接，挡水板104的另一端与箱体102的内侧面之间留有间隙，以形成水道101。

参照图1-图3，其中，水冷板1包括箱体102和盖板103，箱体102和盖板103均由铝合金高压铸造成型。箱体102一侧开口设置，且所述盖板103封堵箱体102的开口。将盖板103和箱体102分开，而便于箱体102内部结构的加工。盖板103与箱体102之间通过搅拌摩擦焊的工艺连接，一方面保证了盖板103和箱体102之间的密封性，另一方面也确保了箱体102和盖板103良好的导热性。

参照图1-图3，实际工作时，两个水冷板1的两个盖板103相互背离设置，进水嘴2和出水嘴3分别连通设置于两个盖板103上。在其他实施例中，也可使两个盖板103相互朝向设置，此时进水嘴2和出水嘴3即分别设于箱体102上。

参照图4和图5，水冷板1还包括多个挡水板104，多个挡水板104间隔设置在箱体102内，挡水板104的长度方向与箱体102的长度方向一致，挡水板104与箱体102的内底壁连接，挡水板104的一端面与箱体102的内侧壁连接，另一端与箱体102的内侧壁之间留有间隙，且相邻挡水板104分别与箱体102的相对两内侧壁连接，以此挡水板104和箱体102的内壁形成水道101。盖板103封堵箱体102的开口时，盖板103与挡水板104贴合设置。

参照图4和图5，本实施例中，挡水板104的数量优选为两个，两个挡水板104均匀间隔设置在箱体102内，以此形成的水道101具有两个弯折处。

这样设置，冷却液在箱体102中流动时，通过设置挡水板104而形成的水道101增大了冷却液的循环路径，便于充分利用冷却液的冷能，提高对IGBT模块6散热的效果。

可选地，水冷板1还包括多个间隔设置的分流板105，多个分流板105均与箱体102的内壁连接，且分流板105平行于挡水板104设置，以将水道101分成多条水路。

参照图4和图5，其中，通过两个挡水板104形成的水道101，具有两个弯折段和三个直线段。水道101的三个直线段的宽度一致。水冷板1还包括多个间隔设置的分流板105，分流板105的长度方向与挡水板104的长度方向一致，分流板105均与箱体102的内底壁连接。本实施例中，水道101的每个直线段均设有三个分流板105，分流板105均匀间隔设置，以将水道101的直线段分为四个宽度一致的部分，因此，分流板105将水道101分为四条水路。同时，盖板103也与分流板105贴合设置。

这样设置，冷却液在水道101中流动时，分流板105使得冷却液在不同的水路中流动，分流板105的设置，减缓了冷却液在水道101中流动速度，同时便于冷却液更加均匀的在水道101中流动，提高了冷却液的冷能利用率，提高了IGBT模块6的散热性能。

可选地，水冷板1还包括多个弧形的导流板106，导流板106与箱体102的内壁连接，水路的弯折处均设有导流板106，以对处于水路弯折处的冷却液进行导流。

参照图4和图5，其中，分流板105将水道101分隔成多个水路后，每条水路均具有两个弯折段和三个直线段。水冷板1还包括多个弧形的导流板106，导流板106设置在水路的弯折段，以将冷却液从水路的一个直线段导入另一个直线段。导流板106与箱体102的内底壁连接，同时，盖板103与导流板106贴合设置。导流板106与分流板105之间留有间隙，冷却液经过导流板106导向后，部分冷却液可在该间隙流动，而减小冷却液回流而增大流动阻力的可能。本实施例中，箱体102、挡流板、分流板105和导流板106均一体成型设置。

这样设置，导流板106的设置，减小了冷却液在水路的弯折段流动时的流动阻力，且减小了冷却液的压降，使得冷却液在水路中流动更顺畅，使得IGBT模块6散热效果更好。

可选地，该电机控制器结构还包括两个连接嘴4，两个水冷板1相互朝向的侧面均连通有连接嘴4，且连接嘴4靠近水冷板1背离进水嘴2和出水嘴3的一端设置，两个水冷板1通过两个连接嘴4连通。

可选地，连接嘴4与水冷板1内的多条水路均连通设置。

参照图1-图3，其中，两个连接嘴4均设于水冷板1相互朝向的侧面，两个水冷板1通过两个连接嘴4的配合而连通。本实施例中，两个连接嘴4分别与两个箱体102连通，且连接嘴4位于靠近水冷板1背离进水嘴2和出水嘴3的一端设置。可以理解的是，冷却液从进水嘴2进入箱体102内的水道101后，从水道101的进水端流动至水道101内，然后冷却液经过连接嘴4而进入另一个箱体102的水道101中，冷却液流动至水道101的出水端，并从出水嘴3离开箱体102。因此连接嘴4的设置位置，增长了冷却液在两个水道101内的流动路径，便于充分利用冷却液的冷能，提高IGBT模块6的散热性能。

参照图1-图3，本实施例中，连接嘴4呈长条状设置，且连接嘴4的长度方向与箱体102的宽度方向一致，因此连接嘴4与水道101的三个直线段均连通，冷却液在水道101内流动时，水道101的三个直线段内的冷却液均可通过连接嘴4进入另一个水道101，处于水道101不同位置处的冷却液混合进去另一水道101后，混合的冷却液随机流动至水道101的不同直线段内。便于减小两个水冷板1内的冷却液的温度差，而使得两个水冷板1的散热能力维持一致，便于对IGBT模块6的相对两侧均匀散热，提高IGBT模块6的散热性能。

可选地，还包括密封圈，密封圈设于两个连接嘴4之间。

参照图2和图3，其中，密封圈套设在连接嘴4上，当两个连接嘴4连接时，密封圈填充两个连接嘴4之间的连接间隙，减小冷却液漏液的情况，提高了防水性能。

可选地，还包括电容模块7，电容模块7连接于水冷板1背离IGBT模块6的侧面。

可选地，该电机控制器结构还包括硅脂垫8，硅脂垫8的相对两侧面分别贴合于水冷板1和电容模块7相互朝向的侧面。

参照图1-图3，其中，电容模块7与一个水冷板1背离IGBT模块6的侧面连接，本实施例中，电容模块7通过螺栓与水冷板1连接。水冷板1内流动冷却液时，水冷板1可对电容模块7进行散热。硅脂垫8设于水冷板1和电容模块7之间，且硅脂垫8的相对两侧面分别贴合于水冷板1和电容模块7相互朝向的侧面。

这样设置，水冷板1内流动冷却液而对电容模块7进行散热，提高了电机控制器的散热效果，而便于增大电机控制器的功率密度。硅脂垫8的设置，一方面是消除电容模块7和水冷板1之间的装配间隙，另一方面是通过硅脂垫8让水冷板1给电容散热，提高散热效果。

本申请的其他实施例提供一种汽车，包括如上所述的电机控制器结构。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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；可以是直接相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电机控制器结构，其特征在于，其包括：

IGBT模块(6)；

两个水冷板(1)，两个所述水冷板(1)分别贴合于所述IGBT模块(6)的相对两侧面；

两个所述水冷板(1)内均设有蛇形的水道(101)，两个所述水冷板(1)连通设置，两个所述水冷板(1)分别连通有进水嘴(2)和出水嘴(3)，所述进水嘴(2)和所述出水嘴(3)分别与两个水道(101)的进水端和出水端连通；

冷却液依次经过所述进水嘴(2)、两个所述水道(101)和出水嘴(3)，以对所述IGBT模块(6)进行散热。

2.根据权利要求1所述的电机控制器结构，其特征在于，所述水冷板(1)包括箱体(102)和多个间隔设置的挡水板(104)，相邻所述挡水板(104)相互背离的一端面分别与所述箱体(102)的两相对内侧面连接，所述挡水板(104)的另一端与所述箱体(102)的内侧面之间留有间隙，以形成所述水道(101)。

3.根据权利要求2所述的电机控制器结构，其特征在于，所述水冷板(1)还包括多个间隔设置的分流板(105)，多个所述分流板(105)均与所述箱体(102)的内壁连接，且所述分流板(105)平行于所述挡水板(104)设置，以将所述水道(101)分成多条水路。

4.根据权利要求3所述的电机控制器结构，其特征在于，所述水冷板(1)还包括多个弧形的导流板(106)，所述导流板(106)与所述箱体(102)的内壁连接，所述水路的弯折处均设有所述导流板(106)，以对处于所述水路弯折处的所述冷却液进行导流。

5.根据权利要求4所述的电机控制器结构，其特征在于，还包括两个连接嘴(4)，两个所述水冷板(1)相互朝向的侧面均连通有所述连接嘴(4)，且所述连接嘴(4)靠近所述水冷板(1)背离所述进水嘴(2)和所述出水嘴(3)的一端设置，两个水冷板(1)通过两个所述连接嘴(4)连通。

6.根据权利要求5所述的电机控制器结构，其特征在于，所述连接嘴(4)与所述水冷板(1)内的多条所述水路均连通设置。

7.根据权利要求5所述的电机控制器结构，其特征在于，还包括密封圈(5)，所述密封圈(5)设于两个所述连接嘴(4)之间。

8.根据权利要求1所述的电机控制器结构，其特征在于，还包括电容模块(7)，所述电容模块(7)连接于所述水冷板(1)背离所述IGBT模块(6)的侧面。

9.根据权利要求8所述的电机控制器结构，其特征在于，还包括硅脂垫(8)，所述硅脂垫(8)的相对两侧面分别贴合于所述水冷板(1)和所述电容模块(7)相互朝向的侧面。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电机控制器结构。

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