CN219248385U - 电机控制器以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机控制器以及车辆，电机控制器包括多个功率模块、换热盒以及散热件。多个功率模块用于交流电和直流电的转换；换热盒包括壳体以及设置于壳体上的进液口和出液口，壳体贴合连接于功率模块以对功率模块进行换热，壳体具有用于容纳冷却介质的容纳空间，进液口和出液口与容纳空间连通；散热件位于容纳空间并与冷却介质接触，散热件面向功率模块的一侧与壳体相抵。本申请的电机控制器提高了换热效率。

Description

电机控制器以及车辆

技术领域

本申请涉及汽车零部件制造领域，特别是涉及一种电机控制器以及车辆。

背景技术

车辆中电机控制器采用冷却结构对功率模块进行散热，冷却结构一般包括换热壳以及位于换热壳中的冷却介质，通过换热壳中的冷却介质对功率模块进行换热。此种电机控制器的换热效率较低。

实用新型内容

针对上述技术问题，本申请提供一种电机控制器以及车辆，以提高换热效率。

为解决上述技术问题，本申请提供一种电机控制器，包括多个功率模块、换热盒以及散热件。多个功率模块用于交流电和直流电的转换；换热盒包括壳体以及设置于壳体上的进液口和出液口，壳体贴合连接于功率模块以对功率模块进行换热，壳体具有用于容纳冷却介质的容纳空间，进液口和出液口与容纳空间连通；散热件位于容纳空间并与冷却介质接触，散热件面向功率模块的一侧与壳体相抵。

在一些实施例中，壳体包括盖板和底座，盖板和底座连接并围成容纳空间，盖板贴合于功率模块。

在一些实施例中，进液口和出液口均设置于盖板。

在一些实施例中，底座向背离盖板的一侧凹陷形成容纳空间，底座与进液口、出液口相对的位置设有导流结构，导流结构具有面向盖板的导流面，导流面相对于盖板和底座的排列方向倾斜设置，冷却介质通过导流面进入或流出容纳空间。

在一些实施例中，导流结构还包括围绕于导流面部分周侧的引导面，引导面形成有在围绕方向上延伸的缺口，缺口与容纳空间连通，导流结构通过引导面将冷却介质汇流至导流面，并通过缺口流出。

在一些实施例中，底座还包括抵接平台，抵接平台连接于底座中形成容纳空间的侧壁，并与盖板贴合，导流结构嵌设于抵接平台。

在一些实施例中，散热件包括沿第一方向排列的多组散热单元，每组散热单元包括多个沿第二方向排列且相连的半环型散热片，其中，第二方向与第一方向相交。

在一些实施例中，每组散热单元包括多个第一行散热片和多个第二行散热片，第一行散热片和第二行散热片在第二方向交替设置，且第一行散热片的半环形部分和第二行散热片的半环形部分沿第二方向交错设置。

在一些实施例中，壳体面向功率模块的一侧设有多个与功率模块一一对应的喷涂区以及位于喷涂区上的焊料层，喷涂区的外周侧设置多个凸台，凸台具有面向功率模块的支撑平面，多个支撑平面与焊料层面向功率模块的表面位于同一平面，壳体通过支撑平面支撑功率模块。

本申请实施例还提供了一种车辆，包括上述的电机控制器。

本申请实施例的电机控制器将散热件和冷却介质设置于壳体内，散热件面向功率模块的一侧与壳体相抵，通过散热件将功率模块的热量传递至冷却介质中，相比直接通过冷却介质冷却功率模块的方案来说，提高了换热效率。

附图说明

下面将通过参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本申请实施例提供的电机控制器的一种结构示意图；

图2是图1所示的电机控制器的底座的局部结构示意图；

图3是图1所示的电机控制器的散热件的局部结构示意图；

图4是图3所示的散热件在另一角度下的结构示意图；

图5是图1所示的电机控制器的盖板、喷涂区以及凸台的结构示意图。

附图标记：

1、功率模块；

2、换热盒；21、壳体；211、容纳空间；212、盖板；213、底座；2131、抵接平台；214、导流结构；215、导流面；216、引导面；217、缺口；218、喷涂区；219、焊料层；210、凸台；22、进液口；23、出液口；

3、散热件；31、散热单元；32、第一行散热片；33、第二行散热片；

X、第一方向；Y、第二方向。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1是本申请实施例提供的电机控制器的一种结构示意图。

请参阅图1，本申请实施例提供的电机控制器包括多个功率模块1、换热盒2以及散热件3。功率模块1用于交流电和直流电的转换。换热盒2包括壳体21以及设置于壳体21上的进液口22和出液口23，壳体21贴合连接于功率模块1以对功率模块1进行换热，壳体21具有用于容纳冷却介质的容纳空间211，进液口22和出液口23与容纳空间211连通。散热件3位于容纳空间211并与冷却介质接触，散热件3面向功率模块1的一侧与壳体21相抵。

可选的，功率模块1的数量为三个。当然，功率模块1也可以为其他数量，本申请在此不做过多限定。

本申请实施例的冷却介质可以是任意具有冷却性质的冷却液，示例性的，冷却介质为乙二醇和水的混合液。

本申请实施例的电机控制器将散热件3和冷却介质设置于壳体21内，散热件3面向功率模块1的一侧与壳体21相抵，通过散热件3将功率模块1的热量传递至冷却介质中，相比直接通过冷却介质冷却功率模块1的方案来说，提高了冷却效率。

本申请实施例的壳体21贴合连接于功率模块1的部分以及散热件3采用导热材料制作。示例性的，壳体21和散热件3采用金属材料制作。进一步的，采用铝合金制作。当然，散热件3也可以采用其他导热快的非金属材料制作，例如金刚石。

本申请实施例对散热件3的具体结构形式不做限制，其可以为实心结构、也可以为空心结构；其可以为针形、菱形或其他形状；其可以呈阵列排布，也可以不规则分布。

在一些可选实施方式中，壳体21包括盖板212和底座213，盖板212和底座213连接并围成容纳空间211，盖板212贴合于功率模块1。

本申请实施例的盖板212和底座213围成容纳空间211，可以是盖板212和底座213中的一者向背离对方的一侧凹陷形成容纳空间211，也可以是二者同时向背离对方的一侧凹陷共同形成容纳空间211。

将壳体21分为盖板212和底座213，在安装散热件3时，将散热件3安装于底座213后再将盖板212安装于底座213上，或者将散热件3安装于盖板212后再将底座213安装于盖板212上，便于散热件3的安装。

进一步可选的，盖板212与底座213采用焊接或粘接的方式连接。再进一步的，盖板212与底座213通过高温钎焊成型为密闭结构，仅通过进液口22和出液口23与外部连通。

安装散热件3后，盖板212和底座213采用焊接或粘接的方式连接，可增加盖板212和底座213的封闭性，降低冷却介质泄露的风险。

在一些实施例中，进液口22和出液口23均设置于盖板212。

将进液口22和出液口23均设置在壳体21面向功率模块1的一侧，方便布设管路。

本申请实施例对盖板212的形状不做限制，示例性的，盖板212面向功率模块1一侧的形状可以为四边形或如图所示的不规则形状。

再进一步的，进液口22和出液口23设置于不规则形状中相距最远的对角位置。如此设置，可提高不断注入的冷却介质在容纳空间211分布的均匀程度，减小冷却介质在换热盒2流通过程中的热阻，进而改善对功率模块1的冷却效果。

可选的，底座213的外轮廓形状与盖板212面向功率模块1一侧的形状相同。

图2是图1所示的电机控制器的底座的局部结构示意图。

请参阅图2，在一些实施例中，底座213向背离盖板212的一侧凹陷形成容纳空间211，底座213与进液口22、出液口23相对的位置设有导流结构214，导流结构214具有面向盖板212的导流面215，导流面215相对于盖板212和底座213的排列方向倾斜设置，冷却介质通过导流面215进入或流出容纳空间211。

本申请实施例对导流面215的形状不做限制，其可以为曲面，也可以为平面，也可以为平面和曲面相结合的不规则面。

在一些可选实施方式中，导流面215为曲面。进一步的，导流面215由盖板212至底座213的方向斜率逐渐减小。

需要说明的是，斜率指的是导流面215相对于底座213的底面的倾斜程度。

在一些可选实施方式中，导流面215为平面。进一步的，导流面215与底座213的底面所形成的夹角范围为0°-45°。

设置导流面215，由进液口22进入的冷却介质首先通过导流面215，导流面215倾斜设置，既面向盖板212也同时也朝向容纳空间211，因此冷却介质能够由导流面215进入到容纳空间211，导流面215对流经自身的冷却介质起到加速作用，进而减少冷却介质在该处的局部压力损失，加快刚注入的冷却介质在容纳空间的分布速率，进而提高对功率模块1的冷却效果。

在一些实施例中，导流结构214还包括围绕于导流面215部分周侧的引导面216，引导面216形成有围绕方向上延伸的缺口217，缺口217与容纳空间211连通，导流结构214通过引导面216将冷却介质汇流至导流面215，并通过缺口217流出。

该缺口217指的是导流面215未被引导面216环绕的部分对应的缺口217。

本申请实施例对引导面216的形状不做限制，其可以是多个平面，也可是多个曲面，也可以是平面和曲面结合的不规则形状的面。

可选的，引导面216相对于盖板212和底座213的排列方向倾斜设置，且面向盖板212。进一步的，引导面216为曲面，在盖板212至底座213的方向上，引导面216的斜率逐渐变小。

可选的，引导面216背离导流面215的一侧与盖板212相抵接。

通过在导流面215的部分周侧设置引导面216，进而使得更多的冷却介质汇流至导流面215上，增加冷却介质的流速，较大程度地减小冷却介质在该处的局部压力损失。

在一些实施例中，底座213还包括抵接平台2131，抵接平台2131连接于底座213中形成容纳空间211的侧壁，并与盖板212贴合，导流结构214嵌设于抵接平台2131。具体而言，导流结构214嵌设于抵接平台2131面向容纳空间211的一侧，并由该侧向抵接平台2131的内部凹陷。

进一步可选的，抵接平台2131和导流结构214一体成型。

通过设置抵接平台2131，不仅可以使得导流结构214嵌入其中，而且还可以为盖板212提供结构支撑，便于盖板212连接至底座213上。

图3是图1所示的电机控制器的散热件的局部结构示意图；图4是图3所示的散热件在另一角度下的结构示意图。

请参阅图3和图4，在一些实施例中，散热件3包括沿第一方向X排列的多组散热单元31，每组散热单元31包括多个沿第二方向Y排列且相连的半环型散热片，其中，第一方向X和第二方向Y相交。

本申请实施例的半环型散热片并不代表散热片是半圆环状，其他的半环状结构也可。示例性的，半环型散热片为U型结构。示例性的，半环型散热片也可以为V型结构。

可选的，第二方向Y与第一方向X垂直。

可选的，第二方向Y平行于多个功率模块1的排列方向。

可选的，每组散热单元31中多个半环型散热片的形状和尺寸均相同。

可选的，散热件3采用一体成型的方式制作。

半环状散热片与冷却介质的接触面积较大，有利于将功率模块1的热量散发至冷却介质中。

在一些实施例中，每组散热单元31包括多个第一行散热片32和多个第二行散热片33，第一行散热片32和第二行散热片33在第二方向Y交替设置，且第一行散热片32的半环形部分和第二行散热片33的半环形部分沿第二方向Y交错设置。

本实施例中第一行散热片32的半环形部分和第二行散热片33的半环形部分指的是第一行散热片32或第二行散热片33所围成其内容纳腔的侧壁。

需要说明的是，第一行散热片32的半环形部分和第二行散热片33的半环形部分沿第二方向Y交错设置，指的是第一行散热片32的半环形部分和第二行散热片33的半环形部分沿第二方向Y在第一平面的投影部分重叠，其中，第一平面垂直于第二方向Y。

将第一行散热片32的半环形部分和第二行散热片33的半环形部分设置为沿第二方向Y交错，如此一来，会使得冷却介质穿过交替的第一行散热片32的半环形部分和第二行散热片33的半环形部分时出现扰动现象，增强散热件3的换热效果。

可选的，每组散热单元31中相邻的第一行散热片32和第二行散热片33相抵。如此设置，在有限的空间内尽可能增大第一行散热片32和第二行散热片33的体积，以增大散热件3与冷却介质的接触面积，进而增强散热件3的散热效果。

图5是图1所示的电机控制器的盖板、喷涂区以及凸台的结构示意图。

请参阅图5，在一些实施例中，壳体21面向功率模块1的一侧设有多个与功率模块1一一对应的喷涂区218以及位于喷涂区218上的焊料层219，喷涂区218的外周侧设置多个凸台210，凸台210具有面向功率模块1的支撑平面，多个支撑平面与焊料层219面向功率模块1的表面位于同一平面，壳体21通过支撑平面支撑功率模块1。

可选的，喷涂区218的喷涂材料为铜粉。进一步的，盖板212选用铝材。喷涂区218由铜粉高速喷射到铝材内部嵌合得到。本申请实施例的喷涂区218可根据需求确定面积、厚度和粗糙度。

喷涂材料选为铜粉，相比于镀镍来说，焊接性能更好，可靠性更高，使用寿命更长。

可选的，喷涂区218的数量为三。

可选的，焊料层219的材料为锡或银。

本申请实施例凸台210的高度和数量需根据焊料层219的高度以及功率模块1的数量来确定。

本申请实施例对凸台210的形状不做限制。示例性的，凸台210的形状为长方体或柱状。凸台210的数量至少为二个。可选的，凸台210的数量为四个。

在选择凸台210的位置时，需使得功率模块1抵接在凸台210上面时尽量不会发生向一侧歪斜的现象，以保证功率模块1的安装稳定性。

可选的，喷涂区218的形状为长方形，四个凸台210一一对应设置于喷涂区218的四个直角外侧。

设置凸台210，通过凸台210的支撑平面为功率模块1在焊接过程中提供支撑作用，从而减轻甚至避免功率模块1因自重下压焊料层219而发生溢出的现象，提高焊料的利用率。

本申请实施例还提供一种车辆，包括上述的电机控制器。

需要说明的是，在本文中，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”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。

Claims (10)

1.一种电机控制器，其特征在于，包括：

多个功率模块，用于交流电和直流电的转换；

换热盒，包括壳体以及设置于所述壳体上的进液口和出液口，所述壳体贴合连接于所述功率模块以对功率模块进行换热，所述壳体具有用于容纳冷却介质的容纳空间，所述进液口和所述出液口与所述容纳空间连通；

散热件，位于所述容纳空间并与所述冷却介质接触，所述散热件面向所述功率模块的一侧与所述壳体相抵。

2.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述壳体包括盖板和底座，所述盖板和所述底座连接并围成所述容纳空间，所述盖板贴合于所述功率模块。

3.如权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述进液口和所述出液口均设置于所述盖板。

4.如权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，所述底座向背离所述盖板的一侧凹陷形成所述容纳空间，所述底座与所述进液口、出液口相对的位置设有导流结构，所述导流结构具有面向所述盖板的导流面，所述导流面相对于所述盖板和所述底座的排列方向倾斜设置，所述冷却介质通过所述导流面进入或流出所述容纳空间。

5.如权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，所述导流结构还包括围绕于所述导流面部分周侧的引导面，所述引导面形成有在围绕方向上延伸的缺口，所述缺口与所述容纳空间连通，所述导流结构通过所述引导面将所述冷却介质汇流至所述导流面，并通过所述缺口流出。

6.如权利要求5所述的电机控制器，其特征在于，所述底座还包括抵接平台，所述抵接平台连接于所述底座中形成容纳空间的侧壁，并与所述盖板贴合，所述导流结构嵌设于所述抵接平台。

7.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述散热件包括沿第一方向排列的多组散热单元，每组所述散热单元包括多个沿第二方向排列且相连的半环型散热片，其中，所述第一方向和所述第二方向相交。

8.如权利要求7所述的电机控制器，其特征在于，每组所述散热单元包括多个第一行散热片和多个第二行散热片，所述第一行散热片和所述第二行散热片在所述第二方向交替设置，且所述第一行散热片的半环形部分和所述第二行散热片的半环形部分沿所述第二方向交错设置。

9.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述壳体面向所述功率模块的一侧设有多个与所述功率模块一一对应的喷涂区以及位于所述喷涂区上的焊料层，所述喷涂区的外周侧设置多个凸台，所述凸台具有面向所述功率模块的支撑平面，多个所述支撑平面与所述焊料层面向所述功率模块的表面位于同一平面，所述壳体通过所述支撑平面支撑所述功率模块。

10.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的电机控制器。

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