[發(fā)明專利]電動車控制器散熱系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210281961.5
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102791112A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐河陽;唐俊濤
• 申請（專利權(quán)）人: 唐河陽
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動車上使用的大功率控制器的散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前市場上電動車中小功率控制器大多采用殼體自然散熱方式，這種方式由于不能及時(shí)、充分的散熱，極易導(dǎo)致控制器內(nèi)高溫，造成控制器線路板元器件性能變差、壽命縮短。部分大功率控制器則采用傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱方式，它是通過外部風(fēng)機(jī)直接對控制器線路板元器件吹風(fēng)散熱，由于內(nèi)外環(huán)境無法隔離，造成控制器線路板元器件極易受灰塵污染而過早損壞，而且無法實(shí)現(xiàn)防水防潮。此外，大功率電動車控制器還存在溫度過高和內(nèi)部電氣干擾嚴(yán)重兩個(gè)主要問題，導(dǎo)致溫度過高的原因是在大功率電動車控制器中CMOS功率管和匯流銅條發(fā)熱量較大。我國通行的主流電動車控制器中需要通過大電流的正負(fù)極引出端和三相線的匯流銅條均在線路板的下層通過，這會帶來幾個(gè)不利后果：1、正負(fù)極引出端和三相線的匯流銅條在大電流的狀態(tài)下會迅速發(fā)熱，實(shí)測其溫度可高至170℃，嚴(yán)重時(shí)甚至使焊錫融化而造成控制器損壞；2、由于匯流銅條與線路板一體焊接，這造成線路板溫度過高導(dǎo)致線路板提前老化；3、過高的溫度造成了線路板上層元器件包括貼片三極管、二極管、電容等性能變差，參數(shù)漂移，嚴(yán)重影響控制器的穩(wěn)定性；4、驅(qū)動電機(jī)換相時(shí)的大電流由于需要不斷變換方向而形成的各種雜波干擾會嚴(yán)重影響主控單片機(jī)的正常工作。

目前解決這些問題的辦法往往都是針對其中某項(xiàng)進(jìn)行。比如：為解決殼內(nèi)散熱加裝風(fēng)扇，為解決殼內(nèi)溫度過高而加大加寬匯流銅條，為解決元器件的性能變差，參數(shù)漂移采用高價(jià)軍工用元器件等。這些辦法盡管在其中某項(xiàng)上可能有所改善，但都不能從根本上解決問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種散熱性能好，并且具有良好封閉性的電動車控制器散熱系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種電動車控制器散熱系統(tǒng)，其主體為鋁殼體，鋁殼體為橫截面呈方形的筒體，鋁殼體的兩端分另由前擋板、后擋板封閉，后擋板上安裝有風(fēng)機(jī)，線路板固定連接于鋁殼體內(nèi)，其特征在于：在鋁殼體的一側(cè)壁內(nèi)沿鋁殼體長度方向開有散熱風(fēng)道，散熱風(fēng)道貫穿鋁殼體側(cè)壁；在鋁殼體開有散熱風(fēng)道的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面固定有散熱鋁條，CMOS功率管連接于散熱鋁條上，散熱鋁條的下部開有水平的凹槽，線路板的一側(cè)邊置于上述的水平凹槽內(nèi)，線路板上正負(fù)極引出端和三相線的匯流銅條分布在線路板位于凹槽內(nèi)部分的上下兩側(cè)；散熱鋁條與匯流銅條間以及匯流銅條相互之間由絕緣層隔開。

上述的一種電動車控制器散熱系統(tǒng)，其特征在于：散熱風(fēng)道為豎向排列的多個(gè)通道，各通道都為水平狀態(tài)且相互平行；在鋁殼體開有散熱風(fēng)道的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面開有凹槽，散熱鋁條固定于凹槽內(nèi)；后擋板與鋁殼體之間安裝有風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件，風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件一側(cè)內(nèi)陷，內(nèi)陷部分中安裝風(fēng)機(jī)，風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件另一側(cè)開有出風(fēng)孔，出風(fēng)孔位置與散熱風(fēng)道對應(yīng)，出風(fēng)孔到風(fēng)機(jī)之間的風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件底板呈由高到低的傾斜狀，傾斜的風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件底板與后擋板構(gòu)成風(fēng)機(jī)風(fēng)道；與風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件連接的擋板上對應(yīng)風(fēng)機(jī)的位置開有風(fēng)孔。

本發(fā)明改變了現(xiàn)有控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重新設(shè)計(jì)了控制器散熱殼體及殼體內(nèi)的散熱鋁條。一方面，在殼體側(cè)壁上開設(shè)風(fēng)道，通過嵌入式風(fēng)機(jī)吸取外部冷空氣，經(jīng)殼體內(nèi)散熱風(fēng)道對殼體內(nèi)裝的散熱鋁條進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷散熱。即解決了殼體自然散熱方式中的升溫過高而無法及時(shí)散熱的困難，又解決了傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱方式內(nèi)外環(huán)境無法隔離的問題并且實(shí)現(xiàn)了良好的防水防潮功能；另一方面將正負(fù)極和三相線的匯流銅條全部轉(zhuǎn)移至線路板一個(gè)邊上并經(jīng)絕緣處理后鑲嵌至散熱鋁條內(nèi)部，將熱量快速吸收并通過緊貼鋁條的散熱外殼釋放，防止了熱量在控制器殼體內(nèi)的積聚，大大降低了殼內(nèi)溫度，改善了控制器內(nèi)部溫度環(huán)境，提高了內(nèi)部元器件的穩(wěn)定性。同時(shí)匯流銅條上產(chǎn)生的干擾雜波被金屬材質(zhì)的散熱鋁條屏蔽，避免了主控芯片被雜波干擾，提高了主控芯片的工作穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的裝配圖。

圖2為本發(fā)明工作狀態(tài)時(shí)的空氣流向示意圖。

圖3為圖1中散熱鋁條與線路板的連接關(guān)系示意圖。

圖中1、后擋板??2、出風(fēng)孔??3、風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件??4、散熱風(fēng)道??5、鋁殼體??6、風(fēng)孔??7、風(fēng)機(jī)風(fēng)道??8、風(fēng)機(jī)??9、線路板??10、前擋板??11、散熱鋁條??12、CMOS功率管??13、匯流銅條??14、絕緣層。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1、圖2、圖3所示，一種電動車控制器散熱系統(tǒng)，其主體為鋁殼體5，鋁殼體5為橫截面呈方形的筒體，鋁殼體5的兩端分另由前擋板10、后擋板1封閉，后擋板1上安裝有風(fēng)機(jī)8，線路板9固定連接于鋁殼體5內(nèi)，在鋁殼體5的一側(cè)壁內(nèi)沿鋁殼體長度方向開有散熱風(fēng)道4，散熱風(fēng)道4貫穿鋁殼體側(cè)壁；散熱風(fēng)道4為豎向排列的多個(gè)通道，各通道都為水平狀態(tài)且相互平行；在鋁殼體5開有散熱風(fēng)道4的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面開有凹槽，凹槽內(nèi)固定有散熱鋁條11，CMOS功率管12連接于散熱鋁條11上，散熱鋁條11的下部開有水平的凹槽，線路板9的一側(cè)邊置于上述的水平凹槽內(nèi)，線路板上正負(fù)極引出端和三相線的匯流銅條13分布在線路板位于凹槽內(nèi)部分的上下兩側(cè)；散熱鋁條11與匯流銅條13間以及匯流銅條相互之間由絕緣層14隔開。后擋板1與鋁殼體之間安裝有風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件3，風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件3一側(cè)內(nèi)陷，內(nèi)陷部分中安裝風(fēng)機(jī)8，風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件3另一側(cè)開有出風(fēng)孔2，出風(fēng)孔2位置與散熱風(fēng)道4對應(yīng)，出風(fēng)孔2到風(fēng)機(jī)8之間的風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件底板呈由高到低的傾斜狀，傾斜的風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件底板與后擋板1構(gòu)成風(fēng)機(jī)風(fēng)道7；與風(fēng)流轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)件3連接的擋板上對應(yīng)風(fēng)機(jī)的位置開有風(fēng)孔6。