双面散热的电机控制器、动力总成和电动车的制作方法
- 国知局
- 2024-12-06 12:18:08
本公开涉及电动车,特别涉及一种双面散热的电机控制器、动力总成和电动车。
背景技术:
1、电机控制器作为电动车的核心部件,电机控制器中采用多个功率模组构成三相桥臂,将动力电池提供的直流电转换为交流电,以驱动电机转动。电机控制器输出交流电的过程中,多个功率模组会产生大量的热量,电机控制器的散热性能是一个关键的技术问题。
2、另外,动力总成中需要集成电机控制器、电机及其它部件,在保证电机控制器的散热性能的前提下实现电机控制器的小型化,是另一个关键的技术问题。
技术实现思路
1、本公开提供了一种双面散热的电机控制器、动力总成和电动车。本公开提供的电机控制器通过电容壳体集成液冷腔,并利用两个管接头连通相层叠的液冷板和液冷腔,从而实现对电机控制器中多个功率模组进行双面散热,有利于电机控制器的结构简化及小型化。
2、第一方面,本公开提供了一种双面散热的电机控制器。其中,电机控制器包括一个电容壳体、一个盖板、多个功率模组、一个液冷板和两个管接头。电容壳体包括一个容纳腔、一个液冷腔和两个第一连通流道。容纳腔用于容纳电容芯包,液冷腔和液冷板用于对多个功率模组进行双面散热。每个管接头和每个第一连通流道用于传输冷却液。液冷腔用于连通两个冷却液管,每个管接头用于通过一个第一连通流道连通液冷腔和液冷板或一个冷却液管和液冷板。沿第一方向,液冷板、液冷腔和容纳腔层叠排列,液冷板和液冷腔之间排列多个功率模组,每个管接头排列于液冷板与电容壳体之间。沿第二方向,两个冷却液管分别排列于容纳腔的两侧,两个第一连通流道分别排列于液冷腔的两侧,多个功率模组排列于两个管接头之间。
3、本公开提供的电机控制器中,用于容纳电容芯包的容纳腔与液冷腔层叠排布,功率模组排列在液冷腔和液冷板之间,则实现了功率模组的双面散热和电容芯包的单面散热,提高了电机控制器的散热性能。并且,在电容壳体的液冷腔和容纳腔的两侧集成有冷却液管和第一连通流道,有效利用了电容壳体上液冷腔和容纳腔的两侧的空间,从而减少了对电机控制器沿第二方向的尺寸的影响,有利于电机控制器的结构简化及小型化。另外,每个管接头沿第一方向排列于液冷板与电容壳体之间,沿第二方向排列于多个功率模组的两侧,则充分利用了功率模组沿第一方向的高度空间布置管接头,对电机控制器沿第一方向的尺寸影响较小,还可以减少对电机控制器沿第二方向的尺寸的影响,有利于电机控制器的结构简化及小型化。
4、在一种实现方式中,电容壳体包括一个液冷槽和一个盖板。盖板用于围合液冷槽的槽口形成液冷腔。其中:沿第一方向,液冷槽的槽口的朝向背离容纳腔,液冷板和盖板之间排列多个功率模组。沿第二方向,多个功率模组依次间隔排列于盖板。其中,功率模组能够通过盖板与液冷槽中流过的冷却液进行热交换,从而提高了功率模组的散热性能。液冷槽中的冷却液能够经由槽底与容纳腔中的电容芯包进行热交换,提高了电容芯包的散热性能。
5、在一种实现方式中,沿第一方向每个管接头排列于盖板和液冷板之间。盖板包括两个开孔。其中:每个开孔的一端用于连通一个第一连通流道,每个开孔的另一端用于连通一个管接头。
6、在一种实现方式中,沿第二方向盖板排列于两个管接头之间。也即,沿第一方向,盖板的长度小于两个管接头之间的间距。这样,在第一连通流道至液冷板的流动路径上,仅存在两个接合处,即管接头和电容壳体之间的接合处和管接头和液冷板之间的接合处,有利于在流动路径上的密封。
7、在一种实现方式中,液冷槽的槽底包括一个进液孔和一个出液孔。进液孔用于通过两个冷却液管中的一个接收冷却液的输入,出液孔用于通过两个冷却液管中的另一个排出冷却液。其中:沿第一方向,进液孔和出液孔分别贯穿液冷槽的槽底。这样,两个冷却液管沿第一方向远离液冷槽的槽底延伸,充分利用了容纳腔两侧、液冷槽下方的空间。
8、在一种实现方式中,沿第一方向每个第一连通流道贯穿电容壳体。其中:一个第一连通流道用于接收一个冷却液管输入的冷却液并传输至液冷板,另一个第一连通流道用于接收液冷板输出的冷却液并通过另一个冷却液管排出。也即,第一连通流道直接与冷却管连通,而不是通过液冷腔连通冷却液管。
9、在一种实现方式中,每个第一连通流道的一端的开口位于液冷槽的内壁,每个第一连通流道的另一端的开口位于电容壳体朝向液冷板的一面。也即,第一连通流道通过液冷腔连通冷却液管。
10、本公开提供的技术方案,通过在电容壳体集成的液冷槽的内壁和电容壳体朝向液冷板的一面设置第一连通流道的开口,有效利用了电容壳体的现有结构,有利于电机控制器的结构简化。
11、在一种实现方式中,电容壳体还包括一个隔板,沿第一方向隔板排列于液冷槽的槽底和盖板之间,隔板的边缘包括多个开口。隔板和液冷槽的槽底之间形成一个第一层流道,隔板和盖板之间形成一个第二层流道。多个开口用于连通第一层流道和第二层流道。第一层流道用于连通进液孔和出液孔。其中:一个第一连通流道用于从第一层流道接收冷却液并传输至液冷板,另一个第一连通流道用于接收液冷板输出的冷却液并排出至第一层流道。通过在电容壳体集成的液冷腔设置双层流道,可以提高冷却液对多个功率模组及容纳腔中电容芯包的散热效果,有利于提高电机控制器的散热性能。
12、在一种实现方式中,液冷槽的槽底或隔板朝向液冷槽的槽底的一面中至少一个包括分隔筋,分隔筋将第一层流道分隔为两个子流道。一个子流道通过多个开口中的一部分开口连通第二层流道,另一个子流道通过多个开口的另一部分开口连通第二层流道。两个子流道分别用于连通进液孔和出液孔。其中:第一连通流道用于从一个子流道接收冷却液并传输至一个液冷板,另一个第一连通流道用于接收液冷板输出的冷却液并排出至另一个子流道。其中,冷却液经一个冷却液管流入至一个子流道中,所述一个子流道中的冷却液通过隔板上的开口流入至第二层流道中,第二层流道中的冷却液经由开口流入至另一个子流道中。另一个子流道中的冷却液从另一个冷却液管流出。
13、在一种实现方式中,电机控制器还包括四个固定件。液冷板还包括四个第二安装孔。电容壳体还包括四个第三安装孔。每个管接头包括一个第二连通流道和两个第一安装孔。其中:沿第三方向第二连通流道排列在两个第一安装孔之间,第二连通流道沿第三方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸。每个固定件用于沿第一方向穿过一个第二安装孔、一个第一安装孔和一个第三安装孔,以固定管接头于液冷板和电容壳体之间。这样,通过固定件即同时实现了液冷板和管接头的固定。并且,由于沿第三方向第二连通流道排列在两个第一安装孔之间,第二连通流道沿第三方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸,则使得管接头沿第二方向的尺寸较小,减小了两个管接头的引入造成的电机控制器沿第二方向的尺寸的增大量,且充分利用了电容壳体和功率模组沿第三方向的空间,有利于增大第二连通流道的截面面积。
14、在一种实现方式中,每个管接头还包括两个凹槽和一个密封套,两个凹槽分布在每个管接头沿第一方向相背的两面,每个密封套包括一个中间部和两个密封部。其中:每个管接头中的第二连通流道沿第一方向贯穿两个凹槽的槽底,沿第三方向每个凹槽排列在两个第一安装孔之间。每个管接头中的第二连通流道用于容纳中间部,每个管接头中的两个凹槽分别用于容纳两个密封部。
15、本公开提供的技术方案,一方面,液冷板和电容壳体沿第一方向分别挤压两个密封部,使得管接头与液冷板、电容壳体之间的间隙被密封部吸收,冷却液沿第一方向在密封套内的流动的过程中不容易发生泄露。另一方面,每个管接头采用凹槽和第二连通流道容纳密封套,管接头不仅与液冷板、电容壳体紧密贴合,并可以减少对电机控制器沿第一方向的尺寸的影响,有利于电机控制器的小型化。
16、在一种实现方式中,液冷板包括多个定位孔,每个管接头朝向液冷板的一面还包括两个定位柱,每个定位柱用于伸入液冷板的一个定位孔,每个管接头中两个定位柱排列于第二连通流道的两侧。这样,能够提高组装过程中管接头和液冷板的装配精度,提高电机控制器的可靠性。
17、在一种实现方式中,电机控制器还包括一个电路板,电路板用于控制多个功率模组。电容壳体还包括多个支撑柱,多个支撑柱用于固定电路板,多个支撑柱围绕液冷板分布。其中:沿第一方向,每支撑柱的高度大于液冷板的高度,电路板与液冷板层叠排列。这样,电路板和液冷板沿第一方向间隔排列,从而减少了液冷板对电路板的电器元件布局的影响。
18、第二方面,本公开提供了一种动力总成。动力总成包括电机和如第一方面任一项所述的电机控制器,电机控制器用于驱动电机转动。
19、第三方面,本公开提供了一种电动车。电动车包括动力电池如第二方面所述的动力总成,动力总成用于接收动力电池的供电并驱动电动车行驶。
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