[實用新型]電動汽車控制器大功率模塊冷卻結構

有效

• 申請號: 201220364110.2
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN202713879U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 孫江明;羅建;袁一卿
• 申請（專利權）人: 上海中科深江電動車輛有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

技術領域

本實用新型涉及電動汽車驅動系統技術領域，特別涉及電動汽車電驅系統電機控制器技術領域，具體是一種電動汽車控制器大功率模塊冷卻結構。

背景技術

隨著環保問題被社會越來越多的關注，燃油汽車被新能源汽車代替也成為大勢所趨，純電動汽車隨即得到了前所未有的發展機遇。受電池能源供給的制約，電動汽車需要具有體積小、重量輕等特點。驅動電機控制器作為電動汽車主要動力源的控制部分，其性能直接影響整車性能，所以驅動電機控制器必須具有結構簡單，體積小，質量輕，損耗小，效率高等特點，而體積小勢必影響到電機控制器的散熱，高溫卻會帶來導致大功率模塊受損，甚至燒毀的風險。

1、散熱對大功率模塊的影響

大功率模塊在使用中，其散熱即內部的溫度情況是很重要的，如果散熱差、溫度高就會影響系統的正常運行，同時還會大大的縮短元器件的壽命。目前，為了降低溫度確保元器件的工作正常和延長使用壽命，不得不放棄一些成熟的技術，如：電子集成技術、元件封裝技術等，從而使得電子產品的成本增加。

2、現有大功率電子模塊的散熱方式

現在對于大功率電子模塊常用的散熱方式主要有如下兩種：

（1）風冷：包括自然風冷（空氣自然對流）和強迫風冷（加裝風機）。

（2）水冷：以循環水作為媒介，需要配備相應的輔助設施。

表一：大功率電子模塊常用兩種散熱器的比較

3、熱管技術

熱管是一種極低熱阻的高效傳熱器件，但還從未在電動汽車驅動電機控制器上使用。熱管技術是1963年美國LosAlamos國家實驗室的G.M.Grover實用新型的一種稱為“熱管”的傳熱元件，它充分利用了熱傳導原理與致冷介質的快速熱傳遞性質，透過熱管將發熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外，其導熱能力超過任何已知金屬的導熱能力。熱管技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業。熱管就是利用蒸發制冷，使得熱管兩端溫度差很大，使熱量快速傳導。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內部是被抽成負壓狀態，充入適當的液體，這種液體沸點低，容易揮發。管壁有吸液芯，其由毛細多孔材料構成。熱管一段為蒸發端，另外一段為冷凝端，當熱管一段受熱時，毛細管中的液體迅速蒸發，蒸汽在微小的壓力差下流向另外一端，并且釋放出熱量，重新凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發段，如此循環不止，熱量由熱管一端傳至另外一端。這種循環是快速進行的，熱量可以被源源不斷地傳導開來。

熱管類型（按熱管工作原理分）之一的重力熱管工作原理：冷凝液籍助重力回流，優點：結構簡單工作可靠。注意：1、必須工作在重力場；2、加熱段必須位于放熱段下。

因此，期望結合熱管技術提供一種電動汽車控制器大功率模塊冷卻結構，以提高驅動電機控制器的散熱性，最終提高整車性能。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服了上述現有技術中的缺點，提供一種電動汽車控制器大功率模塊冷卻結構，該電動汽車控制器大功率模塊冷卻結構設計巧妙，提高了大功率模塊散熱性、穩定性和可靠性，從而提高了控制器性能，最終提高了整車性能，且結構簡單，適于大規模推廣應用。

為了實現上述目的，本實用新型的電動汽車控制器大功率模塊冷卻結構，其特點是，包括至少一根熱管和用于安設在大功率模塊上的散熱底板，所述熱管具有內腔，所述內腔中具有相變材料，所述熱管包括熱管主體和至少一個延伸部，所述熱管主體插設在所述散熱底板中并與所述散熱底板緊密接觸，所述延伸部與所述熱管主體連通并從所述熱管主體向上延伸裸露出所述散熱底板。

較佳地，所述延伸部的數目為2，分別設置在所述熱管主體的兩端。

更佳地，所述延伸部設置在所述熱管主體的兩端后形成U形管。

較佳地，所述熱管主體水平插設在所述散熱底板中。

較佳地，所述散熱底板具有通槽，所述熱管主體安設在所述通槽中，且所述熱管主體的外壁與所述通槽的槽壁緊密接觸。

較佳地，所述散熱底板是鋁合金板。

較佳地，所述電動汽車控制器大功率模塊冷卻結構還包括輔助散熱裝置，所述輔助散熱裝置與所述延伸部配合設置用于將所述延伸部的熱量導出。

更佳地，所述輔助散熱裝置是散熱翅片，所述散熱翅片套接在所述延伸部上。

更佳地，所述輔助散熱裝置是風扇，所述風扇朝向所述延伸部。

更佳地，所述輔助散熱裝置是水槽，所述延伸部至少部分浸在所述水槽中。

本實用新型的有益效果在于：