带液冷散热器的功率模组制造技术

本申请提供一种带液冷散热器的功率模组

【技术实现步骤摘要】
带液冷散热器的功率模组、电机控制器、动力总成及车辆


[0001]本申请涉及电机控制器领域，特别涉及一种带液冷散热器的功率模组
、
电机控制器
、
动力总成及车辆
。

技术介绍

[0002]在车辆的动力总成中，电机控制器用于将电池包输入的直流电转换为交流电，并将交流电传输至电机
。
在电机控制器的工作过程中，电机控制器中的功率模组处于频繁的开通与关断状态之间的切换，导致电机控制器发热量较大
。
[0003]为实现对功率模组的温升控制，通常会加装散热装置，在散热装置中通入冷却液
。
随着电机功率及电池包电压的提高，电机控制器的发热量也在逐渐增大
。
然而，目前散热装置的换热性能仍有待提升，难以满足功率模组的散热需求，进而对电机控制器的工作效率和安全性能造成负面影响
。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种能够增强换热性能和结构强度的带液冷散热器的功率模组
、
电机控制器
、
动力总成及车辆
。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种带液冷散热器的功率模组，功率模组包括基板
、
液冷散热器和密封件，基板用于固定至少一个功率开关管，液冷散热器包括凹槽结构，凹槽结构包括底板和侧板，沿基板的厚度方向底板与基板间隔排列，密封件用于固定连接基板的周侧面和侧板背离底板的端面，密封件的材料不同于基板的材料
。
[0006]在本申请实施例中，基板与凹槽结构中的底板沿厚度方向之间具有间隙，凹槽结构用于通入冷却液，其中，基板的作用之一是固定功率模块，另一个作用是实现从功率模块到液冷散热器的能量传递
。
[0007]在本申请实施例中，密封件用于将基板与侧板固定，具体地，密封件位于基板的周侧，基板的厚度方向垂直于基板的最大表面，密封件的内周面环绕基板的厚度方向，基板的外周侧面环绕基板的厚度方向，密封件的内周面与基板的外周侧面固定连接，使得密封件不占据基板的最大表面，预留更多面积用于固定具有散热功能的器件，示例性的，具有散热功能的器件可为散热齿
。
[0008]在本申请实施例中，基板的外周侧面与密封件的内周面连接，使得两者的连接位置在侧面，示例性的，当具有垂直于基板厚度方向的分离作用力施加给基板一侧的密封件的局部一时，由于密封件环绕基板的外周侧面，密封件中位于基板另一侧的局部二与局部一相对，密封件的局部二对基板另一侧施加反作用力，使得密封件不容易从基板脱离
。
[0009]在本申请实施例中，沿基板的厚度方向，密封件朝向底板的表面与侧板背离底板的端面固定连接，从而实现侧板与基板的固定，提升侧板与基板的结构稳定性
。
若功率模组中不包括密封件，则基板朝向底板的部分表面需要用于与底板固定连接，示例性的，基板和侧板沿基板厚度方向相对的表面设有形状相匹配的固定结构，此时，固定结构将会占用基
板用于安装其他器件的部分表面，当基板的最大表面需要排布散热齿时，固定结构将会导致基板上散热齿的数目受限，从而对冷却液对功率模块的冷却效率造成负面影响
。
相较而言，本申请实施例中的密封件位于基板的周侧，基板上用于固定散热齿的面积相对更大，还有利于扩大冷却液与基板的接触面积，提升功率模组的换热性能
。
[0010]在本申请实施例中，基板与密封件所起到的主要作用不同，其中，基板用于实现液冷散热器与功率模块之间的热传递，因此基板的材料需要具备良好的热传导能力
。
密封件用于将基板和侧板进行固定，因此密封件的材质需要满足与基板和侧板的连接强度高的要求
。
一般的，液冷散热器中的侧板的材质与基板的材质不同，当侧板与基板直接接触连接时，侧板与基板的连接强度低，侧板通过与密封件相连接后，再通过密封件与基板的外周侧面连接，可综合提升侧板
、
密封件和基板三者之间的连接强度
。
在本申请实施例中，基板的材料和密封件的材料不同，有利于基板和密封件发挥各自的功能，兼顾电机控制器的换热性能以及结构强度
。
[0011]本申请实施例中，利用冷却液对功率模组进行冷却散热，保证功率模组在适宜的温度下工作
。
基板和侧板通过基板周侧的密封件实现固定连接，避免在基板的最大表面额外安装固定结构，有利于扩大散热齿的安装区域以及基板与冷却液的接触面积，进一步提升冷却液的散热效率，防止因功率模组和电机控制器过热导致安全事故发生
。
[0012]在一种实施例中，底板包括间隔排列的两个通孔，每个通孔用于连通底板沿基板的厚度方向的两侧，两个通孔的间隔距离小于基板沿两个通孔排列方向的长度，两个通孔的孔径大于侧板或底板的厚度
。
[0013]在本申请实施例中，冷却液依次通过通孔流入凹槽结构内，进而通过基板与功率开关管进行热交换
。
两个通孔的间隔距离小于基板沿两个通孔排列方向的长度，使得冷却液不易从通孔中泄露出去，有利于提升冷却液的利用率
。
两个通孔的孔径大于侧板或底板的厚度，能够提升冷却液的流量，减小冷却液流入凹槽结构内的流阻，降低冷却液在传输路径上的损耗
。
[0014]在一种实施例中，基板包括两个表面，沿基板的厚度方向两个表面相背分布，两个表面的其中一个表面背离底板，一个表面用于固定至少一个功率开关管
。
另一个表面朝向底板，另一个表面用于固定多个散热齿
。
[0015]在本申请实施例中，当功率开关管处于工作状态时，功率开关管在开通与关断状态之间频繁切换，导致功率模组发热量较大
。
多个散热齿位于凹槽结构内且与功率开关管分别位于基板沿厚度方向的两侧，多个散热齿之间的间隙构成供冷却液流通的水道
。
当向凹槽结构通入冷却液时，散热齿用于增强冷却液的湍流度，增加散热面积，功率开关管产生的热量通过基板传递至散热齿，位于多个散热齿之间的冷却液将功率开关管的热量带走，降低功率开关管在工作稳态下的温度，实现对电机控制器的温度控制
。
[0016]在一种实施例中，侧板的材料的熔融温度与密封件的材料的熔融温度的差值小于
50℃
，或者密封件的材料与侧板的材料相同
。
在本申请实施例中，侧板与密封件之间需要固定连接，侧板的材料与密封件的材料的熔融温度较小，或者密封件的材料与侧板的材料相同，均有利于侧板与密封件通过形成一体结构，提升二者的连接强度和密封效果
。
[0017]在一种实施例中，密封件为高分子材料，高分子材料注塑于基板的周侧面形成密封件
。
在本申请实施例中，密封件与基板的周侧面通过注塑的方式一体成型，有利于加固密
封件与基板之间的连接可靠性
。
[0018]在一种实施例中，侧板的材料为高分子材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种带液冷散热器的功率模组，其特征在于，所述功率模组包括：基板，所述基板用于固定至少一个功率开关管；液冷散热器，所述液冷散热器包括凹槽结构，所述凹槽结构包括底板和侧板，沿所述基板的厚度方向所述底板与所述基板间隔排列；密封件，所述密封件用于固定连接所述基板的周侧面和所述侧板背离所述底板的端面，所述密封件的材料不同于所述基板的材料
。2.
根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述底板包括间隔排列的两个通孔，每个所述通孔用于连通所述底板沿所述基板的厚度方向的两侧，所述两个通孔的间隔距离小于所述基板沿所述两个通孔排列方向的长度，所述两个通孔的孔径大于所述侧板或所述底板的厚度
。3.
根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述基板包括两个表面，沿所述基板的厚度方向所述两个表面相背分布，所述两个表面的其中：一个所述表面背离所述底板，所述一个表面用于固定所述至少一个功率开关管；另一个所述表面朝向所述底板，所述另一个表面用于固定多个散热齿
。4.
根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述侧板的材料的熔融温度与所述密封件的材料的熔融温度的差值小于
50℃
，或者所述密封件的材料与所述侧板的材料相同
。5.
根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述密封件为高分子材料，高分子材料注塑于所述基板的周侧面形成所述密封件
。6.
根据权利要求1所述的功率模组，其特征在于，所述侧板的材料为高分子材料，高分子材料注塑于所述密封件朝向底板的表面形成所述侧板
。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的功率模组，其特征在于，沿垂直于所述基板厚度方向的方向，所述基板与所述密封件中的一个的部分嵌入所述基板与所述密封件中的另一个中
。8.
根据权利要求7所述的功率模组，其特征在于，所述基板包括凸台和凹槽中的一个，所述凸台和凹槽中的所述一个环绕所述基板的外周侧面，所述密封件包括所述凸台和所述凹槽中的另一个，所述凸台和凹槽中的所述另...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤婷婷，李霁阳，张伟龙，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：