本實(shí)用新型涉及散熱器領(lǐng)域,尤其涉及一種電動(dòng)汽車控制器及散熱器。
背景技術(shù):
電動(dòng)汽車控制器包括控制箱體、電容、半導(dǎo)體(IGBT)模塊、半導(dǎo)體模塊驅(qū)動(dòng)板、電源板以及控制板。目前,電動(dòng)汽車控制器多通過在電源板、電容、半導(dǎo)體模塊的外部單獨(dú)設(shè)置的散熱器(如在所述半導(dǎo)體模塊外部設(shè)置散熱器等)以及在散熱器的散熱翅片上流過的冷卻液來達(dá)到為半導(dǎo)體模塊冷卻散熱的目的。
但上述電動(dòng)汽車電機(jī)控制器及其散熱結(jié)構(gòu)存在如下缺陷:
(1)電機(jī)控制器中半導(dǎo)體模塊、電容模塊、散熱器模塊均占據(jù)一部分的體積位置,使得電動(dòng)汽車電機(jī)控制器模塊的整體體積偏大,同時(shí)此種散熱器結(jié)構(gòu)也增加了控制器的重量。
(2)僅能實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體模塊的單面散熱,散熱效果差。
(3)僅能對(duì)半導(dǎo)體模塊進(jìn)行散熱,而由半導(dǎo)體模塊向控制器中其他電子元器件排放的熱量將增加后,并使得其他電子元器件的內(nèi)部溫度上升,從而需要額外增加散熱回路來對(duì)其他元器件進(jìn)行散熱,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于,針對(duì)上述散熱器整體體積偏大、散熱效果差的問題,提供一種電動(dòng)汽車控制器及散熱器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是,提供一種電動(dòng)汽車控制器,包括半導(dǎo)體模塊、電容以及散熱器;其中,所述散熱器包括相互獨(dú)立且平行設(shè)置的兩個(gè)第一散熱管和兩個(gè)第二散熱管,且兩個(gè)第二散熱管分別位于兩個(gè)第一散熱管的外側(cè);所述電容安裝在兩個(gè)第一散熱管之間的散熱空間內(nèi)且該兩個(gè)第一散熱管的內(nèi)側(cè)表面分別緊貼電容的兩個(gè)側(cè)壁,并通過第一散熱管內(nèi)的冷卻液散熱;所述半導(dǎo)體模塊安裝在第一散熱管和第二散熱管之間的第一夾層內(nèi)且每一半導(dǎo)體模塊的兩個(gè)有效散熱面分別緊貼第一散熱管的外側(cè)表面和第二散熱管的內(nèi)側(cè)表面,并通過第一散熱管和第二散熱管內(nèi)的冷卻液散熱。
在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車控制器中,位于所述電容同側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第一端具有冷卻液入口,且位于所述電容另一側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第一端具有冷卻液出口;位于所述電容同側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端通過導(dǎo)液管與電容另一側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端連通。
在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車控制器中,所述電動(dòng)汽車控制器還包括控制板和平行安裝到控制板的驅(qū)動(dòng)板,所述半導(dǎo)體模塊垂直于驅(qū)動(dòng)板。
在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車控制器中,所述第一散熱管和第二散熱管分別為扁平管材,且該扁平管材的兩側(cè)表面平整、寬度大于3厘米。
在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車控制器中,所述扁平管材為多孔擠壓型扁管或多孔擠壓型鋁型材。
在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車控制器中,兩個(gè)第二散熱管的外側(cè)分別設(shè)置有與第二散熱管平行的至少一層第三散熱管,所述第二散熱管和第三散熱管之間安裝有半導(dǎo)體模塊,且每一半導(dǎo)體模塊的兩個(gè)有效散熱面分別緊貼第二散熱管的外側(cè)表面和第三散熱管的內(nèi)側(cè)表面,并通過第二散熱管和第三散熱管內(nèi)的冷卻液散熱。
在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車控制器中,所述半導(dǎo)體模塊與第一散熱管和第二散熱管的接觸部分均勻涂有導(dǎo)熱硅膠。
在本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車控制器中,所述第一散熱管和第二散熱管通過夾緊裝置將半導(dǎo)體模塊夾緊固定。
本實(shí)用新型還提供一種散熱器,包括相互獨(dú)立且平行設(shè)置的兩個(gè)第一散熱管和兩個(gè)第二散熱管,且兩個(gè)第二散熱管分別位于兩個(gè)第一散熱管的外側(cè);所述兩個(gè)第一散熱管之間形成用于安裝第一組發(fā)熱元件的散熱空間并通過該第一散熱管的內(nèi)側(cè)表面為散熱空間內(nèi)的第一組發(fā)熱元件散熱;所述第一散熱管與第二散熱管之間形成用于安裝第二組發(fā)熱元件的第一夾層并通過第一散熱管的外側(cè)表面和第二散熱管的內(nèi)側(cè)表面為第一夾層內(nèi)的第二組發(fā)熱元件散熱。
在本實(shí)用新型所述的散熱器中,位于所述散熱空間同側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第一端具有冷卻液入口,且位于所述散熱空間另一側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第一端具有冷卻液出口;位于所述散熱空間同側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端通過導(dǎo)液管與散熱空間另一側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端連通。
本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車控制器及散熱器具有以下有益效果:通過兩個(gè)第一散熱管和兩個(gè)第二散熱管之間的第一夾層實(shí)現(xiàn)一組發(fā)熱元件的雙面散熱,并通過第一散熱管雙側(cè)夾持方式實(shí)現(xiàn)另一組發(fā)熱元件的散熱,不僅體積較小,而且散熱效果好。
在上述結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電動(dòng)汽車控制器散熱時(shí),通過第一散熱管和兩個(gè)第二散熱管中的冷卻液流路,使得電動(dòng)汽車控制器的熱阻小,半導(dǎo)體模塊兩端散熱均勻、溫差小,可更好的解決半導(dǎo)體元件的散熱問題,延長(zhǎng)半導(dǎo)體模塊的使用壽命。本實(shí)用新型還可通過外置多層散熱管的設(shè)計(jì)增加夾層數(shù)量,以此來增多安裝半導(dǎo)體模塊的空間,提高控制器電路的電流,提高輸出功率。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車控制器實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
如圖1所示,是本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車控制器實(shí)施例的示意圖,該電動(dòng)汽車控制器通過液冷散熱方式對(duì)設(shè)備中的發(fā)熱元件進(jìn)行散熱。本實(shí)施例中的電動(dòng)汽車控制器包括半導(dǎo)體模塊(IGBT)30、電容20(或電容組)以及散熱器。上述散熱器包括兩個(gè)第一散熱管11和兩個(gè)第二散熱管12,上述兩個(gè)第一散熱管11和兩個(gè)第二散熱管12相互獨(dú)立且平行設(shè)置。其中兩個(gè)第一散熱管11之間的間隔較大(例如大于5厘米),形成散熱空間;第二散熱管12分別位于兩個(gè)第一散熱管11的外側(cè),且第一散熱管11和第二散熱管12之間的間隔較小(例如小于2厘米),形成第一夾層。電容20安裝在兩個(gè)第一散熱管11之間的散熱空間內(nèi)且該兩個(gè)第一散熱管11的內(nèi)側(cè)表面分別緊貼電容20的兩個(gè)側(cè)壁,并通過第一散熱管11內(nèi)的冷卻液散熱。半導(dǎo)體模塊30安裝在第一散熱管11和第二散熱管12之間的第一夾層內(nèi)且每一半導(dǎo)體模塊30的兩個(gè)有效散熱面分別緊貼第一散熱管11的外側(cè)表面和第二散熱管12的內(nèi)側(cè)表面,并通過第一散熱管11和第二散熱管12內(nèi)的冷卻液散熱。
上述電動(dòng)汽車控制器通過散熱器的第一散熱管11和第二散熱管12之間的第一夾層實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體模塊的雙面散熱,并通過第一散熱管11雙側(cè)夾持方式實(shí)現(xiàn)電容的散熱,不僅體積較小,而且散熱效果好。
位于電容20同側(cè)(例如圖1中電容20左側(cè))的第一散熱管11和第二散熱管12的第一端(例如圖1中的前端)具有冷卻液入口13,且位于電容另一側(cè)(例如圖1中電容20右側(cè))的第一散熱管11和第二散熱管12的第一端(例如圖1中的前端)具有冷卻液出口14;位于所述電容同側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端(例如圖1中的后端)通過導(dǎo)液管與電容另一側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端(例如圖1中的后端)連通,從而使得第一散熱管11和第二散熱管12形成連通冷卻液入口13和冷卻液出口14的冷卻液通道。
上述第一散熱管11和第二散熱管12可分別為扁平管材,上述扁平管材的兩側(cè)表面平整,并且兩個(gè)第一散熱管11的內(nèi)側(cè)表面分別緊貼電容20的兩個(gè)側(cè)面、第一散熱管11的外側(cè)表面以及第二散熱管12的內(nèi)側(cè)表面分別覆蓋并緊貼半導(dǎo)體模塊30的兩個(gè)有效散熱面,冷卻液從貫穿第一散熱管11和第二散熱管12的冷卻液通道帶走傳導(dǎo)到第一散熱管11和第二散熱管12的熱量,從而實(shí)現(xiàn)電容20和半導(dǎo)體模塊30的快速、均勻散熱。這樣的流入流出方式使得每個(gè)布置在第一夾層中的不同半導(dǎo)體模塊30之間的冷卻液溫度相近,從而保證了散熱器中各個(gè)位置的半導(dǎo)體模塊30使用壽命較為相近。具體地,上述冷卻液可以為乙二醇、水以及本領(lǐng)域任何其他可用于導(dǎo)熱的材料。當(dāng)然,在實(shí)際應(yīng)用中,上述第一散熱管11和第二散熱管12也可分別由多個(gè)部件組裝而成。
上述扁平管材的寬度可為12~36mm,而厚度則可為1-10mm。特別地,上述扁平管材可采用多孔擠壓型扁管或多孔擠壓型鋁型材,即第一散熱管11和第二散熱管12均為多孔擠壓型扁管或多孔擠壓型鋁型材。
上述的電動(dòng)汽車控制器還包括控制板和平行安裝到控制板的驅(qū)動(dòng)板,半導(dǎo)體模塊30垂直于驅(qū)動(dòng)板,相應(yīng)地,第一散熱管11和第二散熱管12也垂直于驅(qū)動(dòng)板和控制板。通過該結(jié)構(gòu),可大大提高設(shè)備內(nèi)部散熱部分的集成度,從而可明顯縮小電動(dòng)汽車控制器的體積以及重量,使得設(shè)備更為小型化、輕量化、集成化。
此外,還可在上述電動(dòng)汽車控制器的散熱器的兩個(gè)第二散熱管12的外側(cè)分別增加與第二散熱管12平行的至少一層第三散熱管,這樣,半導(dǎo)體模塊可從第一夾層分散設(shè)置到第二散熱管12和第三散熱管之間的第二夾層內(nèi),且每一半導(dǎo)體模塊的兩個(gè)有效散熱面分別緊貼第二散熱管12的外側(cè)表面和第三散熱管的內(nèi)側(cè)表面,并通過第二散熱管12和第三散熱管內(nèi)的冷卻液散熱。通過該方式,可進(jìn)一步提高散熱效率。
特別地,為使得散熱器的效率更高,可在半導(dǎo)體模塊30與第一散熱管11、第二散熱管12接觸部分均勻涂上導(dǎo)熱硅脂,使得第一散熱管11、第二散熱管12與半導(dǎo)體模塊30得到有效充分的接觸及散熱。此外,還可在第二散熱管12增加夾緊裝置,從而將半導(dǎo)體模塊30夾緊固定在第一夾層內(nèi),使半導(dǎo)體模塊30與第一散熱管11的外側(cè)面和第二散熱管12的內(nèi)側(cè)面緊密接觸,提高熱傳導(dǎo)效率。
本實(shí)用新型還提供一種上述電動(dòng)器車控制器中使用的散熱器,該散熱器包括相互獨(dú)立且平行設(shè)置的兩個(gè)第一散熱管和兩個(gè)第二散熱管,且兩個(gè)第二散熱管分別位于兩個(gè)第一散熱管的外側(cè);兩個(gè)第一散熱管之間形成用于安裝第一組發(fā)熱元件的散熱空間并通過該第一散熱管的內(nèi)側(cè)表面為散熱空間內(nèi)的第一組發(fā)熱元件散熱;第一散熱管與第二散熱管之間形成用于安裝第二組發(fā)熱元件的第一夾層并通過第一散熱管的外側(cè)表面和第二散熱管的內(nèi)側(cè)表面為第一夾層內(nèi)的第二組發(fā)熱元件散熱。
具體地,位于散熱空間同側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第一端具有冷卻液入口,且位于所述散熱空間另一側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第一端具有冷卻液入口;位于散熱空間同側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端通過導(dǎo)液管與散熱空間另一側(cè)的第一散熱管和第二散熱管的第二端連通。
以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。