一种IGBT模块散热结构
文献发布时间:2023-06-19 12:02:28
技术领域
本发明属于电机控制器技术领域,特别是涉及一种IGBT模块散热结构。
背景技术
随着电动汽车的普及化,电动汽车的运行工况也随之增加,电机控制器向着高精度、高功率密度趋势发展,但是,电机控制器中的核心原件IGBT由于其过热导致的损坏已经成为制约电动汽车发展的关键因素。IGBT过热的主要原因是电机控制器的散热器散热速率过低。
电机控制器中IGBT的散热方式主要有两种:风冷和水冷。受汽车内部的安装空间、安装位置等因素的影响,采用风冷散热方式的电机控制器由于体积大、散热能力有限而较难满足要求,因此就需要采用体积小、散热能力更强的水冷散热器来满足IGBT的散热需求。
现有的水冷散热器结构方案主要是一体式平行水道或U型水道,其结构单一,通用性较差,流道的均流性不足,且电机控制器内部空间利用率低。
现亟需一种散热性能好的IGBT模块散热结构和电机控制器。
发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明一种IGBT模块散热结构,其特征在于:所述散热结构包括散热器本体和分别设置于所述散热器本体两侧的2个散热器盖板;
所述散热器盖板面朝所述散热器本体一侧上设有散热翅片,所述散热器本体的内部也设有散热翅片,与所述散热器盖板上的散热翅片相对;
所述散热器本体的两侧上还设有螺纹通孔,用于双面安装IGBT。
优选地,所述散热器本体与所述散热器盖板采用搅拌摩擦焊的连接方式。
优选地,所述散热结构的底部设有进液口、出液口。
优选地,所述散热器本体和所述散热器盖板材质选用ADC12。
本发明还提供了一种电机控制器,其特征在于:所述电机控制器包括壳体,以及安装在所述壳体底板上的多个IGBT模块散热结构;
所述散热结构包括散热器本体和分别设置于所述散热器本体两侧的2个散热器盖板;
所述散热器盖板面朝所述散热器本体一侧上设有散热翅片,所述散热器本体的内部也设有散热翅片,与所述散热器盖板上的散热翅片相对;
所述散热器本体的两侧上还设有螺纹通孔,用于双面安装IGBT。
优选地,所述壳体底板上设置有进液口、出液口;与所述所述散热结构的底部进液口、出液口相对应。
优选地,冷却液进入所述电机控制器第一流道后,分别通过各所述散热器的进液口进入各所述散热器,冷却液流过各所述散热器内部翅片后,通过各所述散热器的出液口汇流到所述电机控制器的第二流道。
优选地,各所述散热器的进液口、出液口直径尺寸不同,保证各相流量的均衡性。
与现有技术方案相比,本发明至少具有以下有益效果:
1)本设计方案的散热器双面散热,适配双面IGBT安装应用,流道均流性设计,保障各相流量的均衡性。可根据不同电机控制器的实际IGBT数量及散热量的需求,灵活选用散热器数量、材料以及不同结构的散热器翅片。散热器本体和散热器盖板之间根据控制器的内部空间需要,可选用多种连接方式,如选用螺钉连接、密封圈密封方式或搅拌摩擦焊连接方式。散热器的通用性强、更换维修方便,电机控制器内部空间的利用率高。
附图说明
图1是本发明散热器的底部结构图;
图2是本发明散热器的正视图;
图3是本发明散热器的分解图;
图4是本发明电机控制器底部结构图;
图5是本发明电机控制器冷却液流道图;
图6是本发明电机控制器的俯视图;
图7是本发明电机控制器的正视图。
图中附图标记如下:1、散热器,1.1、散热器本体,1.2、散热器盖板,2、螺纹通孔,3、通孔,4、进液口,5、螺纹孔,6、出液口,7、翅片,8、机控制器壳体,9、螺纹孔,10、进液口,11、通孔,12、出液口,13、电机控制器流道,14、电机控制器流道。
下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。
具体实施例
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图7所示,是本发明的电机控制器的结构图,电机控制器包括电机控制器壳体8,散热器1,多个散热器1并排设置在电机控制器壳体8的底板上;
如图3所示,是本发明散热器的分解图,散热器1由散热器本体1.1和散热器盖板1.2组成;每个散热器1都包括1个散热器本体1.1和分别设置于两侧的2个散热器盖板1.2;散热器盖板1.2面朝散热器本体1.1一侧上规则的设置有翅片7,散热器本体1.1的内部也设置有翅片7,与两侧盖板上的翅片7相对。散热器本体1.1与散热器盖板1.2采用搅拌摩擦焊的连接方式。
如图2所示,是本发明散热器的正视图,各个散热器1采用双面散热板结构,其上设有螺纹通孔2,适配双面IGBT安装应用。
如图1所示,是本发明散热器的底部结构图;各散热器底部设有螺纹孔5和通孔3;如图4所示,是本发明电机控制器的底部结构图,电机控制器壳体8的底部上设有螺纹孔9和通孔11,各螺纹孔和通孔互相组合,用于固定散热器1。散热器1与电机控制器壳体8之间采用螺钉连接、密封圈密封的固定方式。
如图1、4所示,各散热器1的底部上设有进液口4、出液口6;电机控制器壳体8的底板上设有进液口10和出液口12与散热器1上的进液口4、出液口6相对应;
如图5所示,是本发明电机控制器冷却液流道图,冷却液进入电机控制器流道13后,分别通过各个散热器1的进液口4进入各散热器1,冷却液流过各散热器1内部翅片7后,通过各散热器1的出液口6汇流到电机控制器的流道14。各散热器1的进出液口直径尺寸不同,保证各相流量的均衡性。
根据电机控制器的IGBT数量、IGBT热耗及电机控制器的内部空间尺寸大小,确定所需要的散热器1数量和散热器翅片7结构。
各散热器1统一结构化设计,独立安装,便于拆装及维护,无防错要求。
各散热器1均流性好,保证各相流量的均衡性。
散热器本体1.1和散热器盖板(1.2)材质与电机控制器壳体(8)保持一致,均选用ADC12。
如图6所示,是本发明电机控制器结构图,电机控制器包括电机控制器壳体8、3个散热器1、每个散热器可在其两侧安装两个IGBT。电机控制器壳体8的底板上设有散热器固定孔,每个散热器1上设有4个IGBT固定通孔。
每个IGBT通过4个螺钉固定于散热器1上。
每个散热器1通过螺钉固定于电机控制器壳体8上。
每个IGBT竖直安装、并联,提高了电机控制器的内部空间利用率,大幅度缩小电机控制器尺寸。
散热器1结构通用化设计,可适配450A/600A/800A/900A IGBT(2)的安装,提高了电机控制器的功率兼容性,可满足60kW~300kW的功率要求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
- 一种IGBT模块的散热结构及双面水冷控制器
- 一种IGBT模块散热结构