一種冷卻系統以及包括該冷卻系統的電機控制器的製作方法

2023-06-04 08:43:06

專利名稱：一種冷卻系統以及包括該冷卻系統的電機控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種冷卻系統，以及一種包括該冷卻系統的電機控制器，尤其是
用於新能源汽車的電機控制器。
背景技術：
多數設備在運行過程中，會出現發熱現象，而熱量的過度積聚通常會影響設備的 性能和使用壽命，為此，需要為這些發熱設備配備相應的冷卻系統。 對於電機控制器，尤其是新能源汽車中的電機控制器而言，其主要部件的發熱量 尤其大，因此對其進行冷卻也是必不可少的。由於電機控制器在新能源汽車中佔重要地位， 是整車控制系統中的核心部位，對其要求很高，其須滿足結構合理、安裝方便、安全可靠等 要求。因此，在設計該電機控制器的冷卻系統時也要結合考慮這些要求。 現有的對新能源汽車中的電機控制器的冷卻方式有水冷方式和風冷方式，水冷的 效果是風冷的數倍，目前採用的冷卻方式主要是水冷方式，其中，發熱元器件安裝在冷卻系 統的冷卻板上，以此實現冷卻。這類冷卻系統包括冷卻板和冷卻板封板，在兩板之間對應面 的相對位置加工出凹槽，兩板緊密接合密閉，對應凹槽就形成冷卻水路。如果發熱元器件的 發熱量很大，須通過增加散熱面積或提高冷卻液流速來提高散熱效果，而冷卻系統的體積 又受車內空間的限制，不能隨意增大，現有冷卻系統的散熱面積的變化受制於冷卻系統的 體積變化，同樣也不會有很大的變化，冷卻液的流量受制於車內的冷卻液的循環流量，現有 的冷卻系統已經不能夠對更大發熱量元器件進行充分冷卻，現有的這種冷卻系統已不能滿 足車載的需求，另外，現有的冷卻系統還有製造成本高這一缺點。

實用新型內容針對現有冷卻系統的上述缺陷，本實用新型提供了一種新型的冷卻系統，該冷卻 系統包括一個進水口 、一個出水口 、一個冷卻板、一個冷卻板封板以及一個位於冷卻板和冷 卻板封板之間的冷卻水路。其中在冷卻水路中設置有與冷卻板發生熱傳導的散熱筋片。冷 卻液從冷卻水路中流過時，將冷卻板上的熱量和散熱筋片上的熱量隨冷卻液一起帶走。通 過散熱筋片，本實用新型的冷卻系統在不改變其空間體積的情況下增大了冷卻系統的散熱 面積，提高了散熱效果。 優選地，所述冷卻水路為"M"型冷卻水路，並且在"M"型冷卻水路內分布有數條散 熱筋片。所述散熱筋片可以為各種幾何形狀，例如直線或曲線形狀，優選為直線形狀。優選 地，在該直線或曲線形散熱筋片的一端沿冷卻液流動方向增加一弧形的散熱筋片。該弧形 的散熱筋片使本實用新型的冷卻系統在不改變空間體積的情況下進一步增大了散熱面積， 此外，該弧形的散熱筋片還可以控制冷卻液流動方向、使冷卻液在冷卻水路內均勻流動，並 提高冷卻液的流速，從而提高散熱效果。所述弧形散熱筋片的弧度和曲率被設置成適於均 勻地引導冷卻液流動。 優選地，在所述弧形散熱筋片的彎曲方向的一側還可以設置一個或多個與所述直線或曲線形散熱筋片平行的多個直線或曲線形散熱筋片。 優選地，上述冷卻板由導熱性能高的材料製成。 本實用新型另一方面還提供了一種電機控制器，其包括前述冷卻系統。 另外，本實用新型還提供了一種用於新能源汽車的電機控制器，其包括一個控制
系統、一個逆變器系統以及一個前述的冷卻系統，所述冷卻系統與逆變器系統充分接觸，以
對逆變器系統進行冷卻。優選地，上述電機控制器還可以包括一個控制器底殼，其中，控制
系統和逆變器系統位於該控制器底殼之上，所述冷卻系統被構造在所述控制器底殼內。優
選地，該冷卻系統的冷卻板與所述控制器底殼一體成型。 除了上述電機控制器之外，本實用新型的冷卻系統可以應用於其他多種發熱設 備，以對這些設備進行冷卻。

圖1 :根據本實用新型的一個實施方案的電機控制器的示意框圖； 圖2 :圖1的電機控制器的正面內部結構圖； 圖3 :圖1的電機控制器的俯視圖； 圖4 :圖1的電機控制器的仰視圖； 圖5 :圖1的電機控制器的立體圖。
具體實施方式現在結合附圖，以具體實施例的方式對本實用新型的電機控制器以及其中的冷卻 系統進行進一步說明。但這些實施例對本申請的保護範圍並無限制，本申請的保護範圍由 權利要求書來限定。 如圖1所示，根據本實用新型的一個實施方案的電機控制器包括控制系統(1)、逆 變器系統(2)和本實用新型的冷卻系統(3)。逆變器系統(2)與冷卻系統(3)緊密接觸，以 對逆變器系統(2)進行冷卻，控制系統(1)與逆變器系統(2)用導線連接。下面將具體描 述冷卻系統(3)的構成以及該冷卻系統(3)在電機控制器中的位置關係。 參見圖l-5，根據本實用新型的一個實施方案的冷卻系統(3)包括一個進水口 (11)、一個出水口 (12)、一個冷卻板、一個冷卻板封板(15)，一個位於冷卻板和冷卻板封板 (15)之間的冷卻水路(13)，以及位於冷卻水路(13)中的、與冷卻板發生熱傳導的散熱筋片 (26， 27， 28)。其中，冷卻板與控制器底殼(21)的一部分共用，其與控制器底殼(21) —體成 型。在其他實施方案中，冷卻板也可以與控制器底殼(21)在物理上相對獨立地成型，以使 冷卻系統獨立於控制器底殼，方便取出。 圖中，冷卻水路(13)顯示為"M"型。應當理解的是，此處"M"型用於泛指類似於蛇 形等的蜿蜒形狀。在該"M"型冷卻水路(13)的每一直線段內設置有直線形散熱筋片(26)。 在其他具體實施方案中，冷卻水路也可以為其他幾何形狀，置於其內的散熱筋片也可以是 曲線等幾何形狀。為進一步提高散熱效果，如圖4所示，在該"M"型冷卻水路(13)的直線 形散熱筋片(26)的一端沿冷卻液流動方向加有一弧形散熱筋片(27)。所述弧形散熱筋片 (27)的弧度和曲率可以根據實際需要加以調整，以使其適於均勻地引導冷卻液流動。優選 地，在所述弧形散熱筋片(27)的彎曲方向的一側還另外設置一個或多個與所述直線散熱筋片(26)或曲線形散熱筋片平行的直線形散熱筋片(28)或曲線形散熱筋片。優選地，該 冷卻系統包括防水膠墊(14)。 當冷卻液從進水口 (11)進入，經冷卻水路從出水口 (12)排出時，把由逆變系統 (2)傳遞至冷卻系統(3)的熱量隨冷卻液帶走。通過所述"M"型冷卻水路(13)和散熱筋片 (26， 27和28)，可以在不改變冷卻系統空間大小的情況下，方便地增大散熱面積(散熱面積 可以增大為原來的兩倍以上)，以及可以在不改變質量流量的情況下提高冷卻液的流速，改 變導熱因子，提高導熱係數，從而更有效地提高散熱效果。特別是，弧形散熱筋片(27)可以 控制冷卻液的流動方向，使冷卻液均勻流經冷卻水路(13)，減小了壓力損耗。 如前所述，根據本實用新型的一個實施方案的電機控制器包括控制系統(1)、逆變 器系統(2)和本實用新型的冷卻系統(3)，其中，如圖2所示，逆變系統(2)主要包括功率開 關器件(19)。冷卻系統緊貼功率開關器件(19)，以對功率開關器件(19)進行冷卻。電機 控制器的其他配件包括防水接頭(5)、導線(6)、傳感器(7)、傳感器支架(10)、控制板(16)， 隔板(17)、驅動板(18)等；以及如圖3所示，電機控制器還包括防水接頭(5)、導線(6)、傳 感器(7)、信號線插頭(8)和導線固定片(9)。 應當理解的是，雖然上述冷卻系統是結合電機控制器來進行描述的，但上述冷卻 系統也可以應用於其他發熱器件。 可以理解的是，本公開內容並不限於上述冷卻系統和電機控制器。在不偏離本公 開內容所附權利要求書的精神和範圍的情況下，可以對本公開內容進行多種修改和改造。
權利要求一種冷卻系統，包括一個進水口、一個出水口、一個冷卻板、一個冷卻板封板以及一個位於該冷卻板和冷卻板封板之間的冷卻水路，其用於供冷卻液從中穿過，其中，冷卻水路中包括一個或多個與冷卻板發生熱傳導的散熱筋片。
2. 根據權利要求1的冷卻系統，其中所述冷卻水路為"M"型冷卻水路，以及每一散熱筋 片分別分布在該"M"型冷卻水路的每一直線水路段內。
3. 根據權利要求2的冷卻系統，其中散熱筋片為直線或曲線形散熱筋片。
4. 根據權利要求3的冷卻系統，其中在所述直線或曲線形散熱筋片的一端沿冷卻液流 動方向設置一弧形散熱筋片。
5. 根據權利要求4的冷卻系統，在所述弧形散熱筋片的彎曲方向的一側還設置有一個 或多個與所述直線或曲線形散熱筋片平行的直線或曲線形散熱筋片。
6. 根據權利要求5的冷卻系統，所述冷卻板由導熱性能高的材料製成。
7. —種電機控制器，包括權利要求l-6之一的冷卻系統。
8. —種用於新能源汽車的電機控制器，包括權利要求l-6之一的冷卻系統、一個控制 系統和一個逆變器系統，所述冷卻系統與逆變器系統充分接觸，以對逆變器系統進行冷卻。
9. 根據權利要求8的電機控制器，還包括一個控制器底殼，控制系統和逆變器系統位 於該控制器底殼之上，所述冷卻系統被構造在所述底殼內，並且該冷卻系統的冷卻板與所 述控制器底殼一體成型。
專利摘要本實用新型涉及一種冷卻系統，以及包括該冷卻系統的用於新能源汽車的電機控制器。其中，所述冷卻系統包括一個進水口、一個出水口、一個冷卻板、一個冷卻板封板以及一個位於該冷卻板和冷卻板封板之間的冷卻水路，其用於供冷卻液從中穿過，其中，冷卻水路中包括一個或多個與冷卻板發生熱傳導的散熱筋片。本實用新型的這種冷卻系統冷卻效果更好，且製造成本低。
文檔編號H02K9/19GK201533219SQ20092024670
公開日2010年7月21日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者孫文舉, 邵繼東 申請人:江蘇常隆客車有限公司