一种带散热结构的电机控制器制造技术

本发明专利技术公开一种带散热结构的电机控制器，应用于具有水冷系统的车辆上，所述电机控制器包括壳体、散热结构、IGBT、电容，所述散热结构设置于壳体内部，所述散热结构的一端设有进水口，散热结构另一端设有出水口，连通进水口和出水口的散热水道为直通道，散热结构接入车辆的水冷系统，冷却水流经散热水道且与散热结构的内壁充分接触，散热水道具有呈现多边形的外周壁，所述外周壁具有两个以上的散热面，散热面与对应的壳体内壁间预留有安装空间，所述电容固定于散热结构的一个散热面上，每个IGBT分别安装其它散热面上。本发明专利技术的产品结构紧凑，空间利用率高，有效地降低IGBT因电气应力、散热效果不对称导致的控制器整体性能的下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种带散热结构的电机控制器
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种带散热结构的电机控制器。
技术介绍
在电动汽车逐渐普及的今天，驱动电机控制器作为核心部件，已经得到广泛的应用。常规的驱动电机控制器一般布置在车辆前舱，主电路拓扑结构是平面、立体型的，即母线输入经过DC-Link电容，再通过母排busbar结构分别输入至三相IGBT的P、N端，三相IGBT放置在同一平面上，在IGBT下方设置针状水道或S形水道等用于散热。电容则没有布置在水道上部，而是布置在与IGBT相邻的位置上。整个驱动电机控制器通过三相线与电机相连，通过直流母线与电池相连。但是现有的技术方案存在如下缺点：（1）体积大，重量大。在此种方案中，由于散热结构的影响，IGBT只能并排布置在水道上部，水道长度长，弯道多，IGBT上部的空间利用不足，造成体积较大，重量不理想。外观多为方形，且体积大，对于空间布局要求较高，在圆形或椭圆形的空间内无法布局或空间利用效率太低。（2）IGBT散热不均匀。由于在同一平面上，三相IGBT到DC-Link电容的距离必然存在差异，导致电容等效电阻ESR、寄生电感等参数对于三相IGBT而言不对称，从而导致三相IGBT所承受的电压、电流应力不同；在散热方面靠近水道输入端口散热效果好，靠近水道输出端口散热效果差。由于在电气应力、散热效果两个方面严重不相同，会影响电机驱动控制器整体性能。另外电容本身也有一定的热量散热，在此种方案中，无法做到电容的散热。（3）与电机具有一定的距离，无法布置在电机旁边，隐形费用高。对于轮边电机的方案适用性差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有效降低产品外形尺寸，散热均衡的电机控制器。本专利技术采用的技术方案是：一种带散热结构的电机控制器，应用于具有水冷系统的车辆上，所述电机控制器包括壳体、散热结构、IGBT、电容，所述散热结构设置于壳体内部，所述散热结构的一端设有进水口，散热结构另一端设有出水口，连通进水口和出水口的散热水道为直通道，散热结构接入车辆的水冷系统，冷却水流经散热水道且与散热结构的内壁充分接触，散热水道具有呈现多边形的外周壁，所述外周壁具有两个以上的散热面，散热面与对应的壳体内壁间预留有安装空间，所述电容固定于散热结构的一个散热面上，每个IGBT分别安装其它散热面上。所述壳体为方形或者圆形结构。所述壳体对应电容设有直流输入口。所述散热水道的横截面为多边形。所述散热水道沿散热水道的宽度方向间隔设有一个以上的散热筋。所述散热结构通过支撑板固定于壳体内部的底面上，所述支撑板为两根。本专利技术采用以上技术方案，采用一种方形或圆形结构作为控制器的整体外形，内部则设有一多边形的散热水道，IGBT分布安装在在散热水道的多边形外周壁的散热面上，电容则安装在散热水道的多边形的一个散热面上，充分利用了壳体的内部空间，有效降低产品外形尺寸，从而大幅度提高控制器的适用性，适用于车辆各种位置的布置。同时，连通散热结构的进水口和出水口的散热水道为直通道，接入车辆的冷却水循环系统后，冷却水流经散热水道且与散热结构的内壁充分接触，使得电容和IGBT同时处于散热状态，且不存在先后顺序，相较于风机散热采用冷却水散热，便于与车辆自身的冷却系统无缝搭配，其散热结构更加紧凑需要散热空间更小，且具有散热均匀且散热效率高，有效解决了散热不均衡的问题，提高产品的可靠性，达到散热的目的。此外对应散热水道设计散热筋，通过冷却水与散热筋和散热面的接触，进一步增加热交换面积，加快热量传入冷却水中，提高散热效果。本专利技术有效地降低IGBT因电气应力、散热效果不对称导致的控制器整体性能的下降。本专利技术的产品结构紧凑，空间利用率高，可靠性高，重量轻，安装性好，维修方便，成本较低。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明；图1本专利技术一种带散热结构的电机控制器的结构示意图；图2本专利技术一种带散热结构的电机控制器的剖面示意图之一；图3本专利技术一种带散热结构的电机控制器的剖面示意图之二。具体实施方式如图1至图3之一所示，本专利技术应用于具有水冷系统的车辆上，所述电机控制器包括壳体1、散热结构3、IGBT4、电容2，所述散热结构3设置于壳体内部，所述散热结构3的一端设有进水口33，散热结构3另一端设有出水口（图中未表示），连通进水口33和出水口的散热水道31为直通道，散热结构3接入车辆的水冷系统，冷却水流经散热水道且与散热结构3的内壁充分接触，散热水道31具有呈现多边形的外周壁，所述外周壁具有两个以上的散热面32，散热面32与对应的壳体1内壁间预留有安装空间，所述电容2固定于散热水道31的一个散热面32上，每个IGBT4分别安装其它散热面32上。所述IGBT4的三相输出通过母排与外接设备连接。所述壳体1为方形或者圆形结构。所述壳体1对应电容2设有直流输入口。所述散热水道31的横截面为多边形。所述散热水道31沿散热水道31的宽度方向间隔设有一个以上的散热筋6。该设计有益于增大冷却水的热交换面积，加快散热。所述散热结构3通过支撑板5固定于壳体1内部的底面上，所述支撑板5为两根。支撑板5的设置保证了散热结构3在壳体1内的安装的稳定性和牢固性。本专利技术采用以上技术方案，采用一种方形或圆形结构作为控制器的整体外形，内部则设有一多边形的散热水道，IGBT分布安装在在散热水道的多边形外周壁的散热面上，电容则安装在散热水道的多边形的一个散热面上，充分利用了壳体的内部空间，有效降低产品外形尺寸，从而大幅度提高控制器的适用性，适用于车辆各种位置的布置。同时，连通散热结构的进水口和出水口的散热水道为直通道，接入车辆的冷却水循环系统后，冷却水流经散热水道且与散热结构的内壁充分接触，使得电容和IGBT同时处于散热状态，且不存在先后顺序，相较于风机散热采用冷却水散热，便于与车辆自身的冷却系统无缝搭配，其散热结构更加紧凑需要散热空间更小，且具有散热均匀且散热效率高，有效解决了散热不均衡的问题，提高产品的可靠性，达到散热的目的。此外对应散热水道设计散热筋，通过冷却水与散热筋和散热面的接触，进一步增加热交换面积，加快热量传入冷却水中，提高散热效果。本专利技术有效地降低IGBT因电气应力、散热效果不对称导致的控制器整体性能的下降。本专利技术的产品结构紧凑，空间利用率高，可靠性高，重量轻，安装性好，维修方便，成本较低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带散热结构的电机控制器，应用于具有水冷系统的车辆上，其特征在于：所述电机控制器包括壳体、散热结构、IGBT、电容，所述散热结构设置于壳体内部，所述散热结构的一端设有进水口，散热结构另一端设有出水口，连通进水口和出水口的散热水道为直通道，散热结构接入车辆的水冷系统，冷却水流经散热水道且与散热结构的内壁充分接触，散热水道具有呈现多边形的外周壁，所述外周壁具有两个以上的散热面，散热面与对应的壳体内壁间预留有安装空间，所述电容固定于散热结构的一个散热面上，每个IGBT分别安装其它散热面上。

【技术特征摘要】
1.一种带散热结构的电机控制器，应用于具有水冷系统的车辆上，其特征在于：所述电机控制器包括壳体、散热结构、IGBT、电容，所述散热结构设置于壳体内部，所述散热结构的一端设有进水口，散热结构另一端设有出水口，连通进水口和出水口的散热水道为直通道，散热结构接入车辆的水冷系统，冷却水流经散热水道且与散热结构的内壁充分接触，散热水道具有呈现多边形的外周壁，所述外周壁具有两个以上的散热面，散热面与对应的壳体内壁间预留有安装空间，所述电容固定于散热结构的一个散...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡庆魁，陈文强，刘心文，苏志高，罗晓，
申请(专利权)人：莆田市云驰新能源汽车研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35