CN220023400U - 一种基于高效散热结构的电动车控制器及电动车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于电动车领域,提供了一种基于高效散热结构的电动车控制器及电动车,该电动车控制器,包括:散热壳体;电路板;多个功率管;多块背面热中继体;以及多块正面热中继体。本实用新型实施例通过在功率管的金属背板背面热连接多块背面热中继体,且多块背面热中继体与下散热壳体绝缘性热连接,并在功率管的金属背板正面热连接多块正面热中继体,且多块正面热中继体与上散热壳体绝缘性热连接,使功率管的热量能快速传导到散热壳体,并由散热壳体的下散热壳体和下散热壳体散发,提高对功率管瞬间发热的传导能力,降低功率管的热量,进而提升功率管的耐电流能力,在同功率情况下可减小功率管的数量。
Description
技术领域
本实用新型属于电动车领域,尤其涉及一种基于高效散热结构的电动车控制器及电动车。
背景技术
应用在电机控制器的功率器件技术已经使得单个器件的管芯能耐比较大的电流,相对来说大的电流意味着产生的热量会多,故需要更好的散热结构以使得功率器件的管芯工作在安全温度范围内。
现有的电动车控制器至少需要三个下桥臂功率管和三个上桥臂功率管,功率管工作时会产生大量的热量,功率管设置有用于散热的金属背板,各功率管的金属背板背面经绝缘膜(层)与散热外壳热连接后由散热外壳与空气热交换进行散热,只有金属背板背面参与传热,且绝缘膜(层)的传热系数只有导热金属制成的散热外壳的十分之一甚至更低,因此,现有的散热结构对功率器件(功率管)瞬间发热的传导能力有限。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种电动车控制器的散热结构,旨在解决现有的散热结构对功率器件瞬间发热的传导能力低的问题。
本实用新型实施例是这样实现的,一种电动车控制器,包括:
散热壳体,所述散热壳体包括下散热壳体和装配在所述下散热壳体上的上散热壳体;
电路板,所述电路板设置在所述散热壳体内;
多个功率管,所述功率管焊接在所述电路板上;
多块背面热中继体,所述背面热中继体与所述功率管的金属背板背面热连接,并与所述下散热壳体绝缘性热连接;以及
多块正面热中继体,所述正面热中继体与所述功率管的金属背板正面热连接,并与所述上散热壳体绝缘性热连接;
其中,所述功率管包括三组下桥臂功率管和三组上桥臂功率管。
更进一步地,每组所述下桥臂功率管的金属背板背面与至少一块所述背面热中继体热连接;
每组所述下桥臂功率管的金属背板正面与至少一块所述正面热中继体热连接。
更进一步地,三组所述上桥臂功率管的金属背板背面与至少一块所述背面热中继体热连接,和/或三组所述上桥臂功率管的金属背板正面与至少一块所述正面热中继体热连接。
更进一步地,所述正面热中继体和所述背面热中继体均包括吸热部以及与所述吸热部连接的导热部;
所述吸热部具有与功率管的金属背板热连接的吸热面;
所述吸热部和/或所述导热部具有与所述散热壳体绝缘性热连接的传热面。
更进一步地,所述背面热中继体和/或所述正面热中继体上设置有接线端。
更进一步地,所述接线端设置在所述吸热部或所述导热部上。
更进一步地,所述吸热部和所述接线端一体成型;或
所述导热部和所述接线端一体成型;或
所述吸热部、所述导热部和所述接线端一体成型。
更进一步地,所述背面热中继体、所述正面热中继体和所述功率管金属背板通过一金属紧固件固定连接。
更进一步地,所述多个功率管排列成一排、两排、四排、六排或环状。
更进一步地,所述下散热壳体和所述上散热壳体均由金属材料制成。
本实用新型实施例还提供一种电动车,所述电动车包括如上所述的基于高效散热结构的电动车控制器,所述电动车还配置有三相电机,所述三相电机的三相线接口电连接所述电动车控制器的电机三相输出。
本实用新型实施例通过在功率管的金属背板背面热连接多块背面热中继体,且多块背面热中继体与下散热壳体绝缘性热连接,并在功率管的金属背板正面热连接多块正面热中继体,且多块正面热中继体与上散热壳体绝缘性热连接,从而增加传热面积,并且经高导热系数的正面热中继体和背面热中继体的直接吸热,延缓了功率管本身的热量,并使功率管的热量能快速传导到散热壳体,由散热壳体的下散热壳体和下散热壳体散发,提高对功率管瞬间发热的传导能力,降低功率管的热量,进而提升功率管的耐电流能力,在同功率情况下可减小功率管的数量。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的控制器的结构示意图;
图2是本实用新型实施例提供的控制器的分解示意图;
图3是本实用新型实施例提供的正面热中继体、背面热中继体与功率管的分解示意图;
图4是本实用新型实施例提供的控制器的剖面示意图;
图5是本实用新型实施例提供的正面热中继体、背面热中继体与功率管组装的结构示意图;
图6是本实用新型提供的正面热中继体、背面热中继体与功率管的一种装配示意图;
图7是本实用新型实施例提供的背面热中继体的结构示意图;
图8是本实用新型实施例提供的背面热中继体的分解示意图;
图9是本实用新型实施例提供的下桥臂背面热中继体的结构示意图;
图10是本实用新型实施例提供的一种上桥臂背面热中继体的结构示意图;
图11是本实用新型实施例提供的另一种上桥臂背面热中继体的结构示意图;
图12是本实用新型实施例提供的正面热中继体的一种排布示意图;
图13是本实用新型实施例提供的另一种正面热中继体的结构示意图;
图14是本实用新型实施例提供的又一种正面热中继体的结构示意图;
图15是本实用新型实施例提供的一种定位结构的示意图;
图16是本实用新型实施例提供的又一种定位结构的示意图;
图17是本实用新型实施例提供的另一种定位结构的示意图;
图18是功率管呈单排排列的示意图;
图19是功率管呈两排排列的示意图;
图20是功率管呈四排排列的示意图;
图21是功率管呈六排排列的示意图;
图22是功率管呈圆形排列的示意图;
图23是功率管呈另两环排列的示意图;
图24是本实用新型实施例提供的一种线槽的立体示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。实用新型的各实施例之间是可以相互结合的。
本实用新型中,功率管的金属背板背面热连接多块背面热中继体,且多块背面热中继体与下散热壳体绝缘性热连接,并在功率管的金属背板正面热连接多块正面热中继体,且多块正面热中继体与上散热壳体绝缘性热连接。本实用新型的功率管的热量能快速传导到散热壳体,并由散热壳体的下散热壳体和下散热壳体散发,提高对功率管瞬间发热的传导能力,降低功率管的热量。
实施例一
在本实用新型实施例中,电动车包括电源、基于高效散热结构的电动车控制器和三相电机,电源的正负极输入端电连接电动车控制器的外部电源输入,三相电机的三相线接口电连接电动车控制器的三相输出。电动车为以电作为动力,典型的为电动两轮车或三轮车等。
实施例二
如图1-图3所示,本实施例提供的基于高效散热结构的电动车控制器包括散热壳体、电路板600、多个功率管400、多块背面热中继体B100、多块正面热中继体Z100。
其中,散热壳体包括下散热壳体502和装配在下散热壳体502上的上散热壳体501,上散热壳体501与下散热壳体502上下叠合装配,围合形成壳体腔,叠合装配方式可以是扣合、螺钉连接等,电路板600安装在壳体腔内,上散热壳体501和下散热壳体502可由金属材料或其它散热材料制成。上散热壳体501与下散热壳体502的相对两面还可以设置定位柱,定位柱抵接电路板600、背面热中继体B100或正面热中继体Z100,用于定位电路板600。
上散热壳体501上还设置有多个平行排列的散热鳍5011,散热鳍5011为与上散热壳体501的本体热连接的多个平行排列的片状体,用于增加上散热壳体501的表面积,从而提高上散热壳体501的散热效率。
多个功率管400焊接在电路板600上,且电路板600上还设置有其它元器件。
功率管400可选用直插可视金属封装功率管,功率管400的型号可以为TO-220、TO-247或其它型号。
功率管400包括塑料封装、三个引脚及用于散热的金属背板,三个引脚分别为功率管400的漏极、源极和栅极,金属背板安装在塑料封装的背面,漏极和金属背板电性连接,三个引脚可插入电路板600的焊孔内,通过焊接将功率管配置在电路板600上。
功率管400安装在电路板600上的方式大体可分为立式安装、卧式安装和倾斜安装。具体地,卧式安装是将功率管的引脚折弯90°后插入电路板600的焊孔内,以卧式配置在电路板600上,功率管塑料封装平面与电路板平面基本平行;立式安装是将功率管的引脚直接插入电路板600的焊孔内,以立式配置在电路板600上,功率管塑料封装平面和电路板平面基本呈90°左右的角度;倾斜安装是功率管塑料封装平面和电路板平面基本呈145°左右的角度,具体应用时这个角度可以是其他的角度。
本实用新型中的电动车控制器采用三相半桥驱动电路,功率管400包括三组下桥臂功率管和三组上桥臂功率管,分别是A相上桥臂功率管401、A相下桥臂功率管404、B相上桥臂功率管402、B相下桥臂功率管405、C相上桥臂功率管403、C相下桥臂功率管406,每组功率管至少包括一个功率管。
A、B、C三相的上桥臂功率管漏极(按照场效应管电极的一种命名)分别都连接在电源正极上,A、B、C三相的上桥臂功率管可以导电连接;A、B、C三相的下桥臂功率管漏极(按照场效应管电极的一种命名)分别连接对应上桥臂功率管源极,A、B、C三相的下桥臂功率管源极接地,A、B、C三相的下桥臂功率管需要相互绝缘。
由于功率管400在工作时,会产生大量的热量,如果不及时散热,会导致功率管烧坏,影响控制器的使用寿命。
为了快速对功率管400散热降温,本实用新型设置多块背面热中继体B100和多块正面热中继体Z100。
如图4-图6所示,背面热中继体B100与功率管400的金属背板背面热连接,并与下散热壳体502绝缘性热连接。
正面热中继体Z100与功率管400的金属背板正面热连接,并与上散热壳体501绝缘性热连接。
具体地,与A相上桥臂功率管401热连接的背面热中继体为A相上桥臂背面热中继体ASB100、与A相上桥臂功率管401热连接的正面热中继体为A相上桥臂正面热中继体ASZ100、与B相上桥臂功率管402热连接的背面热中继体为B相上桥臂背面热中继体BSB100、与B相上桥臂功率管402热连接的正面热中继体为B相上桥臂正面热中继体BSZ100、与C相上桥臂功率管403热连接的背面热中继体为C相上桥臂背面热中继体CSB100、与C相上桥臂功率管403热连接的正面热中继体为C相上桥臂正面热中继体CSZ100。
与A相下桥臂功率管404的金属背板背面热连接的背面热中继体为A相下桥臂背面热中继体AXB100,与A相下桥臂功率管404的金属背板正面热连接的正面热中继体为A相下桥臂正面热中继体AXZ100,B相下桥臂功率管405的金属背板背面热连接的背面热中继体为B相下桥臂背面热中继体BXB100,与B相下桥臂功率管405的金属背板正面热连接的正面热中继体为B相下桥臂正面热中继体BXZ100,C相下桥臂功率管406的金属背板背面热连接的背面热中继体为C相下桥臂背面热中继体CXB100,与C相下桥臂功率管406的金属背板正面热连接的正面热中继体为C相下桥臂正面热中继体CXZ100。
热连接是指相连接的两个物体之间可以传导热量。其中,绝缘性热连接是相连接的两个物体之间只能传导热量,不能导电;导电性热连接是相连接的两个物体之间既能传导热量,也能导电。
绝缘性热连接可通过在两者之间设置绝缘膜或镀一层塑胶膜实现。
本实用新型中,没有强调是绝缘性热连接的实施例中,提到的热连接可以默认是导电性热连接。
热中继体由铜和/或铝以及和/或铜铝复合件制成。铜、铝或铜铝复合件,均具有导热快、可导电的特点。本实用新型中,热中继体还可用于导电,电连接功率管与接线端。
为提高背面热中继体B100和正面热中继体Z100的自身散热能力,在本实用新型的另一个可选实施例中,可在背面热中继体B100和正面热中继体Z100上设置蜂窝孔,以增加背面热中继体B100和正面热中继体Z100的表面积,从而提高背面热中继体B100和正面热中继体Z100自身的散热效率。
本实用新型实施例中,背面热中继体B100和正面热中继体Z100可通过拉伸、压铸等工艺实现,背面热中继体B100和正面热中继体Z100的成本比功率管400的成本低,因此,本实用新型实施例相比于现有技术采用增加功率器件(功率管),还具有成本更低的优势。
本实用新型实施例通过在功率管400的金属背板背面热连接多块背面热中继体B100,且多块背面热中继体B100与下散热壳体502绝缘性热连接,并在功率管400的金属背板正面热连接多块正面热中继体Z100,且多块正面热中继体Z100与上散热壳体501绝缘性热连接,从而增加传热面积,功率管400工作时发出的热量,一方面可经多块背面热中继体B100传递给下散热壳体502,同时,另一方面经多块正面热中继体Z100传递给上散热壳体501,下散热壳体502和上散热壳体501再与空气热交换,达到散热目的,本实用新型中功率管400的热量能快速传导到散热壳体,并由散热壳体的下散热壳体502和上散热壳体501将热量散发到空气中,从而,提高对功率管400瞬间发热的传导能力,降低功率管400的热量,进而提升功率管400的耐电流能力,在同功率情况下可减小功率管400的数量。
实施例三
如图7-图9所示,本实用新型的电动车控制器中,由于A、B、C三相的三组下桥臂功率管之间相互需要绝缘,与下桥臂功率管的金属背板背面热连接的各背面热中继体B100相互之间也需要绝缘,与下桥臂功率管的金属背板正面热连接的各正面热中继体Z100相互之间也需要绝缘,因此,每组下桥臂功率管的金属背板背面与至少一块背面热中继体B100热连接;且每组下桥臂功率管的金属背板正面与至少一块正面热中继体Z100热连接。
与下桥臂功率管的金属背板背面热连接的背面热中继体B100及与下桥臂功率管的金属背板正面热连接的正面热中继体Z100,吸收下桥臂功率管工作时产生的热量,提高对下桥臂功率管的瞬间发热的传导能力,再通过下散热壳体502和上散热壳体501将热量散发到空气中,从而降低下桥臂功率管的温度,减少下桥臂功率管的热量。
实施例四
如图10、图11所示,本实用新型的电动车控制器中,由于A、B、C三相的上桥臂功率管可以导电连接,无需要绝缘,因此,三组上桥臂功率管的金属背板背面可与至少一块背面热中继体B100热连接,三组上桥臂功率管的金属背板正面可与至少一块正面热中继体Z100热连接。
上桥臂功率管与背面热中继体B100和正面热中继体Z100之间的热连接,可以有以下多种热连接方式:
三组上桥臂功率管热连接一个背面热中继体B100和/或一个正面热中继体Z100;
其中两组上桥臂功率管热连接一个背面热中继体B100和/或一个正面热中继体Z100,另一组上桥臂功率管热连接一个背面热中继体B100和/或一个正面热中继体Z100;
三组上桥臂功率管分别热连接三个或更多背面热中继体B100和/或正面热中继体Z100,使每组上桥臂功率管至少配置一个背面热中继体B100和/或一个正面热中继体Z100。
图10为三个背面热中继体B100成一整体的示意图,图11为三个背面热中继体B100分开独立的示意图。
与上桥臂功率管的金属背板背面热连接的背面热中继体B100及与下桥臂功率管的金属背板正面热连接的正面热中继体Z100,吸收上桥臂功率管工作时产生的热量,提高对上桥臂功率管的瞬间发热的传导能力,再通过下散热壳体502和上散热壳体501将热量散发到空气中,从而降低上桥臂功率管的温度,减少上下桥臂功率管的热量。
实施例五
如图9、图10所示,本实用新型的电动车控制器中,正面热中继体Z100和背面热中继体B100均包括吸热部101以及与吸热部101连接的导热部102;吸热部101具有与功率管400的金属背板热连接的吸热面;吸热部101和/或导热部102具有与散热壳体绝缘性热连接的传热面。
其中,导热部102可从吸热部101的端部向第一方向延伸后,再向第二方向甚至第三方向延伸,第一方向与第二方向的夹角为大于0°且小于等于90°,第二方向与第三方向的夹角为大于0°且小于等于90°。吸热部101的厚度大于导热部102的厚度。
由于功率管400的塑料封装位于金属背板的正面,因此,与金属背板的正面热连接的正面热中继体Z100的吸热面需要设置避位空间,用于避让功率管400的塑料封装。
本实用新型中,吸热部101与散热壳体绝缘性热连接,导热部102与散热壳体绝缘性热连接,吸热部101和导热部102同时与散热壳体绝缘性热连接,均可。
本实用新型中,导热部102可增大与散热壳体绝缘性热连接的传热面的面积,从而增大散热面积。
并且,传热面可以是平面、斜面、曲面或多种形式的面的组合。散热壳体上设置与传热面相适配的面,可提高传热面与散热壳体的接触面积,提高传热效率。
由于任何的加工工艺,都会使工件产生变形,且两个平面之间不可能做到完全贴合,因此,背面热中继体B100和正面热中继体Z100的吸热面与金属背板之间贴合时,也是存在间隙的,该间隙会影响吸热面与金属背板之间的传热效率。
为提高吸热面与金属背板之间的传热效率,在本实用新型的另一个可选实施例中,可在吸热面与金属背板之间涂覆导热胶,例如单组份导热型室温固化有机硅粘接密封胶或其它导热胶,导热胶不仅可以提高吸热面与金属背板之间的传热效率,还可以将背面热中继体B100或正面热中继体Z100固定在金属背板,简化装配工艺。
在一些实施例中,吸热部101与导热部102一体成型,吸热部101和导热部102也可以通过焊接、螺接等方式固定连接。
更进一步地,吸热部101或导热部102的厚度大于功率管400金属背板厚度。
本实用新型描述的各功率管400的金属背板厚度至少1.1mm,因此,本实用新型公开的一些实施例的热中继体本体度大于1.1mm。需要说明的是,金属背板厚度至少1.1mm只是举例,并不是说本实用新型只适用于厚度至少1.1mm的金属背板,其它规格厚度也适用于本实用新型。
吸热部101或导热部102厚度大于功率管400金属背板厚度,均可将功率管400金属背板的大部分热量吸收到正面热中继体Z100和/或背面热中继体B100,提高热中继体对功率管400瞬间发热的传导能力。
实施例六
本实用新型的电动车控制器中,如图9-图14所示,背面热中继体B100和/或正面热中继体Z100上设置有接线端。
图9-图11中示例的是将接线端设置在背面热中继体B100上,图12-图14中示例的是将接线端设置在正面热中继体Z100上。
其中,参见图12-图14,正面热中继体Z100的吸热部101设置有避让功率管400的塑料封装的避让部1012。
图13中,导热部102和吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域至少部分不重合,且导热部102和吸热部101在垂直于功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域至少部分也不重合,接线端105可设置在导热部102的任一位置。
图14中,导热部102位于吸热部101在功率管400的引脚的排列方向上的正投影区域内,或导热部102位于吸热部101在垂直于功率管的引脚的排列方向上的正投影区域内,接线端105可设置在导热部102的任一位置。
继续参见图14,接线端105还可以设置在吸热部101上,例如,设置在吸热部101的两个侧面、端面或背面均可。
本实用新型中,接线端包括:用于外部电源输入的电源负极接线端F105和电源正极接线端AS105,及用于三相输出的A相接线端AX105、B相接线端BX105和C相接线端CX105。
A相接线端AX105被配置在A相下桥臂正面热中继体AXZ100或A相下桥臂背面热中继体AXB100上,B相接线端BX105被配置在B相下桥臂正面热中继体BXZ100或B相下桥臂背面热中继体BXB100上,C相接线端CX105被配置在C相下桥臂正面热中继体CXZ100或C相下桥臂背面热中继体CXB100上,电源正极接线端AS105被配置在上桥臂正面热中继体或上桥臂背面热中继体上,电源负极接线端F105被配置在电路板600上。
其中,接线端可与正面热中继体Z100或背面热中继体B100一体成型,或通过焊接、螺纹连接固定在正面热中继体Z100或背面热中继体B100上。本实施例中,正面热中继体Z100和背面热中继体B100还起到导体的作用,用于电连接各功率管400与接线端。
实施例七
如图9、图10所示,本实用新型的电动车控制器中,可将电动车控制器的接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)设置在导热部102。
背面热中继体B100和正面热中继体Z100均可通过压铸制成,其导热部102可延伸至任一位置,从而使设置在导热部102上的接线端延伸至任一位置。例如,导热部102可延伸至电路板600的上下或左右两侧,使接线端位于电路板600的两侧;导热部102还可延伸至电路板600外部;导热部102还可延伸至电路板600所覆盖的位置或延伸至其它需要的位置。
接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)设置在导热部102,具体可以设置在导热部102的末端、中部或靠近吸热部101处。
接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)设置在导热部102,方便从电动车控制器的两侧边缘出线,同时也方便其它器件的排布。
本实用新型的电动车控制器中,接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)也可设置在吸热部101上,图中未示出。接线端可与吸热部101可一体成型,也可以通过焊接、螺钉连接。
任何导电介质在导电时,都会损耗电能,且产生热量,吸热部101与功率管400的金属背板的距离比较近,将接线端设置在吸热部101上,则接线端与功率管400的金属背板的距离也比较近,可减小两者之间电连接距离,从而减少两者之间导电介质的长度,进而减少损耗电能,并减少热中继体的发热量。
实施例八
如图9、图10所示,本实用新型的电动车控制器中,接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)设置在吸热部101时,可与吸热部101一体成型;接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)设置在导热部102时,可与导热部102一体成型。
当然,吸热部101、导热部102和接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)三者也可一体成型。
一体成型可采用压铸工艺,材料可选用铝、铜或铜铝合金。
本实用新型中,将接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)与吸热部101或导热部102一体成型,可减少接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)与吸热部101或导热部102连接时的工序,节约成本。且接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)与吸热部101或导热部102一体成型,接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)与吸热部101或导热部102之间的连接更牢固稳定。
实施例九
如图4、图5所示,本实用新型的电动车控制器中,功率管400的金属背板背面与背面热中继体B100之间的热连接、功率管400的金属背板正面与正面热中继体Z100之间的热连接,可通过各种压力紧固连接、螺接、焊接、铆接等连接方式实现。
具体地,可在金属背板上设置通孔4001,在背面热中继体B100和正面热中继体Z100上设置螺纹孔1011,通过螺钉将背面热中继体B100和正面热中继体Z100固定在金属背板上。
本实用新型实施例中,起连接作用的螺钉还可以用于导热,使背面热中继体B100和正面热中继体Z100与金属背板之间形成新的导热途径,提高背面热中继体B100和正面热中继体Z100与金属背板之间的导热效率。
更进一步地,为提高组装效率,减少螺钉使用数量,如图6所示,可通过一个金属紧固件(例如一个螺钉)固定连接背面热中继体B100、正面热中继体Z100和功率管400的金属背板。
具体地,在背面热中继体B100、正面热中继体Z100和功率管400的金属背板相应位置设置通孔,使三者的通孔的中心重合,且背面热中继体B100和正面热中继体Z100的通孔中,一个设置成内螺纹孔,将背面热中继体B100和正面热中继体Z100设置在功率管400的金属背板的背面和正面后,再使螺钉800穿过两个通孔后,与内螺纹孔螺纹连接,从而将背面热中继体B100和正面热中继体Z100固定在功率管400的金属背板上。
实施例十
如图15-图17所示,在本实用新型的一些可选实施例中,电动车控制器还包括将吸热面与对应功率管400的金属背板连接的定位结构。
定位结构设置在壳体腔内,用于将吸热面与对应功率管400的金属背板连接,使背面热中继体B100与功率管400之间相互固定。
而吸热面为背面热中继体B100直接与对应功率管400的金属背板背面热连接的部分。
如图15所示,在本实用新型的一些可选实施例中,该定位结构为定位支架300,可用塑胶材料或易浇筑金属材料制成,定位支架300上设置有多个限位筋301,限位筋301用于将背面热中继体B100限制在预定位置,便于背面热中继体B100与对应功率管400的金属背板连接。
如图16所示,在本实用新型的一些可选实施例中,限位筋301的侧面还设置有突出部302,背面热中继体B100侧面设置有凹槽103,该突出部302与该凹槽103匹配,使背面热中继体B100的定位更精确,便于背面热中继体B100与对应功率管400的金属背板连接。
如图17所示,在本实用新型的一些可选实施例中,该定位结构为设置下壳体502内部底壁上的凸起5021,背面热中继体B100上设置有与凸起5021相对应的定位孔104,通过将凸起5021插入到定位孔104内,使背面热中继体B100的定位更精确,便于背面热中继体B100与对应功率管400的金属背板连接。
如图15、图16所示,在本实用新型的一些可选实施例中,为了使背面热中继体B100与下壳体502之间绝缘,还可以在背面热中继体B100与下壳体502之间设置绝缘膜700。
当然,在本实用新型的一些可选实施例中,还可以将背面热中继体B100与对应功率管400的金属背板焊接连接,通过焊接实现背面热中继体B100与对应功率管400的金属背板之间的定位。
实施例十一
如图18-图23所示,本实用新型的电动车控制器中,多个功率管400的排列方式可根据实际需要进行排列,例如,排列成一排、两排、四排、六排或环状。需要说明的是,本实用新型中,一排的方向与功率管400的三个引脚的排列方向相同。环状可以是圆形、两环等排列。
需要说明的是,图18-图23只图示了多个功率管400的排列方式,并未显示正面热中继体Z100和背面热中继体B100,正面热中继体Z100和背面热中继体B100与功率管400的装配方式可参见图4-图6.
实施例十二
如图1所示,由于铝、铁等金属散热快,因此,为提高散热效率,本实用新型的电动车控制器中,散热壳体的下散热壳体502和上散热壳体501均由金属材料制成,可优选铝,铝具有散热快、质量轻等优点。
由于金属也具有导电的特性,因此,在下散热壳体502与背面热中继体B100之间、在上散热壳体501与正面热中继体Z100之间,均设置绝缘膜700或绝缘片。
由于上散热壳体501和下散热壳体502的外表面面积大,下散热壳体502和上散热壳体501均由金属材料制成,散热效率高,本实用新型实施例可充分利用金属材料制成的上散热壳体501和下散热壳体502与空气热交换进行散热,从而提高散热效率。
实施例十三
如图2所示,在本实用新型的一个可选实施例中,上散热壳体501上还设置有供接线端穿出的过孔5012,过孔5012附近设置有放置线槽550的放置部5013。放置部5013为中部凹陷、周围凸起的凹槽,线槽550与放置部5013的内侧壁轻微过盈,或在放置部5013的内侧壁设置与放置部5013的内侧壁过盈的凸筋,从而将线槽550固定在放置部5013内。放置部5013还可以设置卡扣结构将线槽550固定,卡扣结构为常规结构,在此不做赘述。
实施例十四
如图1、图2所示,在本实用新型的一个可选实施例中,该电动车控制器还包括:
接线端装置,接线端装置被配置成两个不同的外部接线方向,其中一个外部接线方向为外部电源输入,另一个外部接线方向为三相输出。
两个不同的外部接线方向,可以是相反的两个方向,也可以是相垂直的两个方向,本实用新型实施例通过导热部102将接线端装置的接线端(AX105、BX105、CX105、AS105)配置在相应的位置,电源负极接线端F105设置在电路板600上,便于接线端装置被配置成两个不同的外部接线方向。
将外部电源输入和三相输出配置成两个不同的外部接线方向,可防止接线出错,也可防止用户将外部电源输入与三相输出混淆,还可防止线缆因太密、间隔距离近导致发热使线缆绝缘层破坏。
实施例十五
如图1、图2所示,在本实用新型的一个可选实施例中,电动车控制器的接线端装置包括接线端以及线槽550。
接线端可以为接线柱、接线端子或其它快接端子等等。用于外部电源输入的接线端可共用一个线槽550,用于三相输出的接线端可共用一个线槽550。
如图24所示,线槽550设置有中部凹陷的容纳腔551,容纳腔551的底部设置有供接线端通过的通孔552,容纳腔551的侧面设置有过线缺口553,供线缆通过,过线缺口553还有定位固定线缆的作用。
过线缺口553的朝向,决定了接线端装置的外部接线方向,两个线槽550的过线缺口553的方向配置成两个方向,则外部接线方向也就被配置成两个不同的方向。
以上所述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 (11)
1.一种基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,包括:
散热壳体,所述散热壳体包括下散热壳体和装配在所述下散热壳体上的上散热壳体;
电路板,所述电路板设置在所述散热壳体内;
多个功率管,所述功率管焊接在所述电路板上;
多块背面热中继体,所述背面热中继体与所述功率管的金属背板背面热连接,并与所述下散热壳体绝缘性热连接;以及
多块正面热中继体,所述正面热中继体与所述功率管的金属背板正面热连接,并与所述上散热壳体绝缘性热连接;
其中,所述功率管包括三组下桥臂功率管和三组上桥臂功率管。
2.根据权利要求1所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,每组所述下桥臂功率管的金属背板背面与至少一块所述背面热中继体热连接;
每组所述下桥臂功率管的金属背板正面与至少一块所述正面热中继体热连接。
3.根据权利要求2所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,三组所述上桥臂功率管的金属背板背面与至少一块所述背面热中继体热连接,和/或三组所述上桥臂功率管的金属背板正面与至少一块所述正面热中继体热连接。
4.根据权利要求1所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,所述正面热中继体和所述背面热中继体均包括吸热部以及与所述吸热部连接的导热部;
所述吸热部具有与功率管的金属背板热连接的吸热面;
所述吸热部和/或所述导热部具有与所述散热壳体绝缘性热连接的传热面。
5.根据权利要求4所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,所述背面热中继体和/或所述正面热中继体上设置有接线端。
6.根据权利要求5所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,所述接线端设置在所述吸热部或所述导热部上。
7.根据权利要求6所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,所述吸热部和所述接线端一体成型;或
所述导热部和所述接线端一体成型;或
所述吸热部、所述导热部和所述接线端一体成型。
8.根据权利要求1所述的电动车控制器,其特征在于,所述背面热中继体、所述正面热中继体和所述功率管金属背板通过一金属紧固件固定连接。
9.根据权利要求1所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,所述多个功率管排列成一排、两排、四排、六排或环状。
10.根据权利要求1-9任一项所述的基于高效散热结构的电动车控制器,其特征在于,所述下散热壳体和所述上散热壳体均由金属材料制成。
11.一种电动车,其特征在于,所述电动车包括权利要求1-10任一项所述的基于高效散热结构的电动车控制器,所述电动车还配置有三相电机,所述三相电机的三相线接口电连接所述电动车控制器的电机三相输出。
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