CN219499830U - 一种多合一控制器的冷却水道及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种多合一控制器的冷却水道及新能源汽车，其中控制器冷却水道包括集成水道，包括第一水道主体和第二水道主体，第一水道主体设有进水管，第二水道主体设有出水管，第一水道主体和第二水道主体通过转接水道相连通；水道壳体，用于与控制器主壳体相接以构成控制器的主体；集成水道安装于水道壳体，水道壳体设有进水口和出水口，进水管和出水管分别对应连通进水口和出水口。该控制器冷却水道实现OBC充电机和逆变器集成控制器的冷却水道的短路径、低流阻和小尺寸、结构简化，保证电动汽车整车散热的同时提高其集成度，从而降低整车成本提升竞争力。

Description

一种多合一控制器的冷却水道及新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车控制器冷却技术领域，具体涉及一种尤其适合于电动汽车的多合一控制器的冷却水道及新能源汽车。

背景技术

随着新能源汽车、电动汽车产业的发展，电动汽车对其高集成度设计要求不断提高，尤其需要提供其核心部件-逆变器与充电机的集成度。在充分利用有限车内安装空间、面积以同时布置充电机与逆变器的前提下，充电机与逆变器的冷却水路的结构布局与尺寸大小尤为重要，其中充电机与逆变器的冷却水路集成后的尺寸和流阻往往是影响整车集成度与散热性能的重要指标。

在传统的电动汽车中，OBC充电机和逆变器通常是作为两个独立的产品提供给整车配置使用，为节约整车成本和整合车内空间，电动汽车的OBC充电机和逆变器正逐步向将二者一体式、集成化的二合一控制器演进，即整车的OBC充电机和逆变器的冷却水道也需对应地进行一体式、集成化设计。

现有技术中出现的电动汽车OBC充电机和逆变器的集成冷却水道产品，往往是直接将OBC充电机的冷却水道和逆变器的冷却水道串联在一起，具体通过在空间上相互独立的OBC充电机冷却水道和逆变器冷却水道之间增设连接二者的转接水管，并通过径向密封或端面密封实现将二者物理连接为一体。这种充电机与逆变器的冷却水路的结构布局增加了冷却水路的尺寸，进而增加了整车冷却水路的安装空间、管路长度及其衔接密封件、冷却液冷却路径及其流阻、以及整车成本，同时也降低了整车产品的散热性能和可靠性。

因此，提供一种适用于电动汽车的充电机与逆变器集成控制器，且结构简单、紧凑、冷却路径短、流阻低的冷却水道是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为解决上述现有技术中缺乏一种适用于电动汽车的充电机与逆变器集成控制器且结构简单、紧凑、冷却路径短、流阻低的冷却水道的技术问题，提出一种尤其适合电动汽车的多合一控制器的冷却水道及新能源汽车。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提出了一种多合一控制器的冷却水道，包括：

集成水道，包括：

第一水道主体和第二水道主体，第一水道主体设有进水管，第二水道主体设有出水管，且第一水道主体和第二水道主体通过转接水道相连通；

水道壳体，用于与控制器主壳体相接以构成控制器的主体；

第一水道主体为OBC立体水道，用于冷却OBC充电机；第二水道主体为IGBT冷却水道，用于冷却逆变器的IGBT；

多合一控制器的冷却水道还包括：

水道盖板，安装于水道壳体上并覆盖于集成水道外侧，IGBT冷却水道安装于水道盖板上。

优选地，OBC立体水道包括：

沿第一方向延伸的第一顶板，第一顶板在第一方向上的两侧端分别对应设有第一水冷侧板和第二水冷侧板，进水管设于第一水冷侧板在第一方向上的一端，第一水冷侧板内设沿第一方向延伸且连通进水管的第一水冷通道，第二水冷侧板内设沿第一方向延伸的第二水冷通道，第一顶板在第一方向上相对进水管另一端内设一水冷横道，水冷横道连通第一水冷通道和第二水冷通道。

优选地，IGBT冷却水道包括：

沿第二方向延伸的第二顶板，第二方向垂直于第一方向，第二顶板在第二方向上的一端设有出水管，第二顶板内设沿第二方向延伸且连通出水管的第三水冷通道，第二顶板在第二方向上相对出水管的另一端通过转接水道连通于第二水冷通道。

优选地，第二水冷侧板在第一方向上与进水管的同一端与第一顶板的连接处设有延伸板，延伸板平行于第一顶板且沿第二方向远离第一顶板向外延伸，第一顶板在第一方向上与进水管的同一端与延伸板的连接处设有转接水道，转接水道连通第三水冷通道和第二水冷通道。

进一步地，IGBT冷却水道还包括：

设于第二顶板在第二方向上的一端的第三水冷侧板，出水管设于第三水冷侧板上，第三水冷侧板内设连通出水管和第三水冷通道的第四水冷通道；

优选地，水道壳体设有与OBC立体水道和转接水道的外形相匹配的第一安装槽，水道盖板设有与IGBT冷却水道的外形相匹配的第二安装槽。

本实用新型还提供一种新能源汽车，包括控制器，新能源汽车包括用于冷却控制器的上述多合一控制器的冷却水道。

优选地，新能源汽车为电动汽车，控制器包括OBC充电机、逆变器，OBC立体水道用于冷却OBC充电机，IGBT冷却水道用于冷却逆变器的IGBT。

与现有技术比较，本实用新型提供的多合一控制器的冷却水道，实现OBC充电机和逆变器集成控制器的冷却水道的短路径、低流阻和小尺寸、结构简化，保证电动汽车整车散热的同时提高其集成度，从而降低整车成本提升竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的多合一控制器的冷却水道的实施例的集成水道的结构示意图；

图2为本实用新型的多合一控制器的冷却水道的实施例的水道壳体、集成水道与水道盖板的整体装配结构示意图。

其中，图中各附图主要标记：

1、进水管；2、OBC立体水道；21、第一顶板；211、水冷横道；22、第一水冷侧板；23、第二水冷侧板；3、转接水道；4、IGBT冷却水道；41、第二顶板；42、第三水冷侧板；5、出水管；6、水道盖板；7、水道壳体；8、延伸板。

其中，图中其它标记：

X、第二方向；Y、第一方向。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1-2及实施例，对本实用新型的原理及结构进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种多合一控制器的冷却水道，包括：

集成水道，该集成水道包括：

第一水道主体和第二水道主体，第一水道主体设有进水管1，第二水道主体设有出水管5，且第一水道主体和第二水道主体通过转接水道3相连通；水道壳体7，用于与控制器主壳体相接以构成控制器的主体；集成水道安装于水道壳体7，第一水道主体与水道壳体7之间和第二水道主体与水道壳体7之间形成用于容纳多合一控制器的功率器件的空间水道壳体7设有进水口和出水口，进水管1和出水管5分别对应穿设于进水口和出水口。

在本实施例中，第一水道主体为OBC立体水道2，用于冷却OBC充电机；第二水道主体为IGBT冷却水道4，用于冷却逆变器的IGBT（即IGBT模块）；OBC立体水道2设有进水管1，IGBT冷却水道4设有出水管5，且OBC立体水道2和IGBT冷却水道4通过转接水道3相连通；水道壳体7，用于与控制器主壳体相接以构成控制器的主体外壳；集成水道安装于水道壳体7，OBC充电机的功率器件设于OBC立体水道2与水道壳体7之间，IGBT冷却水道4与水道壳体7之间形成用于容纳IGBT的空间

在本实施例中，多合一控制器的冷却水道还包括：

水道盖板6，安装于水道壳体7上并覆盖于集成水道外侧（即集成水道位于水道盖板6和水道壳体7之间）。作为一种实施方式，OBC立体水道2和转接水道3安装于水道壳体7，IGBT冷却水道4安装于水道盖板6上。

在本实施例中，OBC立体水道2包括：

沿第一方向Y延伸的第一顶板21，第一顶板21在第一方向Y上的两侧端分别对应设有第一水冷侧板22和第二水冷侧板23，第一水冷侧板22和第二水冷侧板23优选为分别对应垂直于第一顶板21并沿第一方向Y延伸，进水管1设于第一水冷侧板22在第一方向Y上的一端，第一水冷侧板22内设沿第一方向Y延伸且连通进水管1的第一水冷通道，第二水冷侧板内设沿第一方向Y延伸的第二水冷通道，第一顶板21在第一方向Y上相对进水管1的另一端内设一水冷横道211，且水冷横道211连通第一水冷通道和第二水冷通道；第一顶板21、第一水冷侧板22、第二水冷侧板23和水道壳体7之间形成用于容纳OBC充电机的功率器件的空间。

在本实施例中，IGBT冷却水道4包括：

沿第二方向X延伸的第二顶板41，第二顶板41优选为平行于第一顶板21，第二方向X垂直于第一方向Y，第二顶板41在第二方向X上的一端设有出水管5，该出水管5的方向垂直于进水管1的方向，第二顶板41内设沿第二方向X延伸且连通出水管5的第三水冷通道，第二顶板41在第二方向X上相对出水管5的另一端通过转接水道3连通于第二水冷通道。

在一种实施例中，第二水冷侧板23在第一方向Y上与进水管1的同一端与第一顶板21的连接处设有延伸板8，延伸板8平行于第一顶板21且沿第二方向X远离第一顶板21向外延伸，第一顶板21在第一方向Y上与进水管1的同一端与延伸板8的连接处设有转接水道3，转接水道3连通第三水冷通道和第二水冷通道。作为优选的实施方式，转接水道3的一端设于第一顶板21第二水冷侧板23在第一方向Y上与进水管1的同一端与第一顶板21的连接处，转接水道3的另一端从第一顶板21向延伸板8延伸，并沿着延伸板8向第二顶板41延伸，直至连接于第二顶板41在第二方向X上相对出水管5的另一端。作为更优的实施方式，转接水道3的外壳体呈弧形并凸起于第一顶板21和延伸板8并连接第二顶板41，该外壳体内部沿其弧形延伸方向的空心部分构成呈弧形的转接水道3。

在另一种实施例中，IGBT冷却水道4还包括：

设于第二顶板41在第二方向X上的一端的第三水冷侧板42，第三水冷侧板42优选为垂直于第二顶板41并沿第一方向Y延伸，出水管5设于第三水冷侧板42上，第三水冷侧板42内设连通出水管5和第三水冷通道的第四水冷通道；第三水冷侧板42、第二顶板41、延伸板8、水道盖板6和水道壳体7之间形成用于容纳逆变器的IGBT的空间。

在本实施例中，水道壳体7设有与OBC立体水道2和转接水道3的外形相匹配的第一安装槽，水道盖板6设有与IGBT冷却水道4的外形相匹配的第二安装槽，OBC立体水道2和转接水道3通过与第一安装槽相配合安装于水道壳体7，并通过其第一顶板21、第一水冷侧板22、第二水冷侧板23与水道壳体7之间成用于容纳OBC充电机的器件的空间；水道盖板6的口沿安装于水道壳体7的同时，通过第二安装槽与IGBT冷却水道4相配合，安装于IGBT冷却水道4上，并与第三水冷侧板42、第二顶板41、延伸板8、水道盖板6和水道壳体7之间形成用于容纳逆变器的IGBT的空间。

本实用新型提供的多合一控制器的冷却水道，将OBC充电机与逆变器的冷却水道二合一集成设计，通过将OBC充电机、逆变器及其IGBT模块以及二者的冷却水道合理集成化布局，实现二者的冷却水道同设于一个集成水道部件上，且OBC立体水道2与IGBT冷却水道4之间通过尺寸紧凑的转接水道3相连，使得OBC充电机与逆变器可以紧凑集成设置于集成水道与一个一体式水道壳体7部件围成的容纳空间中，并通过水道壳体7安装于控制器主壳体的一个集中区域；此外，集成水道采用一体式水道盖板6与水道壳体7连接，将OBC立体水道2与IGBT冷却水道4整体覆盖，并在水道盖板6、集成水道与水道壳体7之间围成形成集成OBC立体水道2与IGBT冷却水道4并容纳OBC充电机的功率器件、逆变器的IGBT模块（还可以是其它电气装置的功率器件）的空间，从而缩短OBC充电机与逆变器的整体冷却水道路径，且二者的冷却水道之间无需增设额外的连接水管、径向密封、端面密封等密封部件，降低了冷却液的流阻和冷却水道的成本，并提高了整车的冷却效果和散热、稳定性能；同时，只需调整水道盖板6的结构，即可适配IGBT660/820等多种IGBT模块产品的冷却需求；只需调整水道进出水口结构及朝向，可适配整车的OBC充电机与逆变器集成水道不同布置路径、角度需求。

在本实施例中，本实用新型提供的多合一控制器的冷却水道在装配时，集成水道的进水管1、OBC立体水道2和转接水道3以及出水管5集成安装于水道壳体7上，水道壳体7安装于控制器的主壳体上并共同构成控制器的主体，水道盖板6通过螺钉与水道壳体7固定连接并覆盖密封OBC立体水道2和转接水道3，IGBT冷却水道4集成于水道盖板6上。

本实用新型还提供一种新能源汽车，包括控制器，新能源汽车包括用于冷却控制器的上述控制器冷却水道。

作为优选的实施例，新能源汽车为电动汽车，控制器包括OBC充电机与逆变器二合一的集成控制器，OBC立体水道2用于冷却OBC充电机，IGBT冷却水道4用于冷却逆变器的IGBT模块。

请参阅图1，本实用新型提供的新能源汽车在对控制器进行冷却作业时，其整车冷却液首先通过进水口进入集成水道，并最先流经OBC立体水道2冷却OBC充电机，再通过水道壳体7集成的转接水道3，从OBC立体水道2转至IGBT冷却水道4，在流经IGBT冷却水道4时冷却逆变器的IGBT模块，最后通过出水口回到整车进行散热，从而实现一个控制器的OBC充电机与逆变器的水冷循环，其冷却液在集成水道中的流向如图1中各个箭头方向所示。

在另一种实施例中，控制器也可以是其它用电设备、装置或系统的控制器，对应地，第一水道主体、第二水道主体也可以和水道壳体7形成用于容纳其它电气装置的功率器件的空间，第一水道主体、第二水道主体也可以为其它电气装置的功率器件进行冷却、散热。

在其它实施例中，控制器还可以包括三个以上的电气装置，可以是OBC充电机与逆变器之外的其它电气装置，使其与OBC充电机与逆变器构成三合一或多合一的集成控制器，也可以是三个以上的非OBC充电机与逆变器的其它电气装置，则此时集成水道还可以包括通过第二转接水道3连通第一水道主体或第二水道主体的第三水道主体，第三水道主体与水道壳体7之间形成用于容纳非OBC充电机与逆变器的其它电气装置的功率器件的空间，并依次类推，集成水道还可以通过第三、第四以及更多转接水道3分别对应连接第四、第五以及更多水道主体，并对应形成更多空间以分别容纳并冷却第四、第五以及更多个电气装置。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多合一控制器的冷却水道，其特征在于，包括：

集成水道，包括：

第一水道主体和第二水道主体，所述第一水道主体设有进水管，所述第二水道主体设有出水管，且所述第一水道主体和所述第二水道主体通过转接水道相连通；

水道壳体，用于与控制器主壳体相接以构成控制器的主体；

所述集成水道安装于所述水道壳体，所述水道壳体设有进水口和出水口，所述进水管和所述出水管分别对应连通于所述进水口和所述出水口；

所述第一水道主体为OBC立体水道，用于冷却OBC充电机；所述第二水道主体为IGBT冷却水道，用于冷却逆变器的IGBT；

所述多合一控制器的冷却水道还包括：

水道盖板，安装于所述水道壳体上并覆盖于所述集成水道外侧，所述IGBT冷却水道安装于所述水道盖板上。

2.如权利要求1所述的多合一控制器的冷却水道，其特征在于，所述OBC立体水道包括：

沿第一方向延伸的第一顶板，所述第一顶板在所述第一方向上的两侧端分别对应设有第一水冷侧板和第二水冷侧板，所述进水管设于所述第一水冷侧板在所述第一方向上的一端，所述第一水冷侧板内设沿所述第一方向延伸且连通所述进水管的第一水冷通道，所述第二水冷侧板内设沿所述第一方向延伸的第二水冷通道，所述第一顶板在所述第一方向上相对所述进水管的另一端内设一水冷横道，且所述水冷横道连通所述第一水冷通道和所述第二水冷通道。

3.如权利要求2所述的多合一控制器的冷却水道，其特征在于，所述IGBT冷却水道包括：

沿第二方向延伸的第二顶板，所述第二方向垂直于所述第一方向，所述第二顶板在所述第二方向上的一端设有所述出水管，所述第二顶板内设沿所述第二方向延伸且连通所述出水管的第三水冷通道，所述第二顶板在所述第二方向上相对所述出水管的另一端通过转接水道连通于所述第二水冷通道。

4.如权利要求3所述的多合一控制器的冷却水道，其特征在于，所述第二水冷侧板在所述第一方向上与所述进水管的同一端与所述第一顶板的连接处设有延伸板，所述延伸板平行于所述第一顶板且沿所述第二方向远离所述第一顶板向外延伸，所述第一顶板在所述第一方向上与所述进水管的同一端与所述延伸板的连接处设有转接水道，所述转接水道连通所述第三水冷通道和所述第二水冷通道。

5.如权利要求4所述的多合一控制器的冷却水道，其特征在于，所述IGBT冷却水道还包括：

设于所述第二顶板在所述第二方向上的一端的第三水冷侧板，所述出水管设于所述第三水冷侧板上，所述第三水冷侧板内设连通所述出水管和所述第三水冷通道的第四水冷通道。

6.如权利要求5所述的多合一控制器的冷却水道，其特征在于，所述水道壳体设有与所述OBC立体水道和所述转接水道的外形相匹配的第一安装槽，所述水道盖板设有与所述IGBT冷却水道的外形相匹配的第二安装槽。

7.一种新能源汽车，包括控制器，其特征在于，所述新能源汽车包括用于冷却所述控制器的如权利要求1-6任一项所述的多合一控制器的冷却水道。

8.如权利要求7所述的新能源汽车，其特征在于，所述新能源汽车为电动汽车，所述控制器包括OBC充电机、逆变器，所述OBC立体水道用于冷却所述OBC充电机，所述IGBT冷却水道用于冷却所述逆变器的IGBT。