CN102832813B - 一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件布置结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，所述主电气元件包括散热器、控制电路模块、功率元件IGBT及磁性元件，本发明布置结构以中隔板为界，将双向充电机箱体分为上下两个腔，箱体与中隔板焊接在一起；在中隔板上挖一孔沉入散热器，使散热器的基板在上腔，翅片在下腔，中隔板的孔与散热器之间贴有密封条；所述箱体上腔分为两层，所述控制电路模块布置在上层，下层布置有功率元件IGBT；所述磁性元件安装在箱体的下腔，所述箱体下腔开有通风口。本发明的特点主要是功率元件IGBT与外界间的良好密封，磁性元件与控制电路模块的电磁屏蔽性能，很好处理了功率元件与磁性元件同时散热的问题。

Description

一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件布置结构
技术领域
本发明涉及电动汽车用双向充电机，具体涉及一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，在双向充电机箱体上合理地布置各电气元件，使得双向充电机封闭性更好，散热性能更佳，并解决元件之间的电磁屏蔽问题。
背景技术
电动汽车用双向充电机属于变流器产品，其主要电气元件包括磁性元件、散热器、功率元件IGBT及控制电路，其主要电路结构如图1所示，具体原理是当控制信号要求电路工作模式为降压模式时，高压端作为输入端，低压端作为输出端，通过控制Q1、Q2的导通占空比，控制输出电压电流的大小。当控制信号要求电路工作模式为升压模式时，低压端作为输入端，高压端作为输出端，通过控制Q3、Q4的导通占空比，控制输出电压电流的大小。
目前市场上的双向充电机在内部结构布局中，一般将磁性元件、散热器、功率元件（IGBT）及控制电路布置在一个箱体空间中，在箱体上安装风机及开设进出风口。这样会使很多灰尘通过进出风口进入箱体，影响功率元件（IGBT）及控制电路的工作性能。且磁性元件对控制电路形成很大的电磁干扰，影响设备的正常工作。
因此有必要设计一种合理的布置结构，使得双向充电机封闭性更好，散热性能更佳，并解决元件之间的电磁屏蔽问题。经初步检索，没有发现与本发明相同或者相似的公开技术方案。
发明内容
针对现有双向充电机内部结构布置不合理导致其封闭性差、散热性能差、元件之间电磁干扰大的缺点，本发明提供一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，根据本布置结构进行电气元件布置的双向发电机具有良好的封闭性、散热性，电气元件之间的电磁干扰较小。
本发明采用的技术方案是：
一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，所述主电气元件包括散热器、控制电路模块、功率元件IGBT及磁性元件，本发明布置结构以中隔板为界，将双向充电机箱体分为上下两个腔，箱体与中隔板焊接在一起；在中隔板上挖一孔沉入散热器，使散热器的基板在上腔，翅片在下腔，中隔板与散热器之间贴有密封条；在中隔板上挖一孔沉入散热器，使散热器的基板在上腔，翅片在下腔；所述箱体上腔分为两层，所述控制电路模块布置在上层，下层布置有功率元件IGBT；所述磁性元件安装在箱体的下腔，所述箱体下腔开有通风口。
进一步地，所述功率元件IGBT安装在所述散热器的基板上，所述基板均匀涂抹导热硅胶，所述功率元件IGBT紧贴所述导热硅胶安装。
进一步地，所述箱体下腔的通风口包括进风孔和出风孔，所述散热器翅片下方装有散热风扇，所述进风口的位置正对着所述散热风扇，所述磁性元件安装在出风口处，散热顺序为先散热器后磁性元件，使得散热器上的功率元件IGBT达到最好的散热效果。
进一步地，所述下腔箱体上的通风孔为条形通风孔，条形通风孔的排列方向与散热器翅片的排列方向一致，可以降低风阻，保证出风顺畅。
进一步地，所述中隔板上设有电缆夹，上下腔之间的电缆均通过电缆夹进行连接，防止灰尘进入箱体上腔影响上腔电气元件的工作。
进一步地，所述中隔板与散热器之间的密封条包括橡胶层和金属网，所述金属网附着在橡胶层上，既可以防止灰尘进入箱体上腔，又起到了电磁屏蔽的效果。
进一步地，除主电气元件之外的辅助电气元件直接安装在箱体及中隔板上。
进一步地，所述箱体上设有双向充电机的充电插座和连接控制电路模块的航空插座，所述充电插座和航空插座在箱体上的直线距离不得小于50cm，防止干扰。
本发明的有益效果在于：1）本发明对不同的电气元件采用分区布置，将易受干扰的功率元件IGBT与控制电路模块布置在密封的腔体内，并用具有电磁隔离的密封条进行密封，很好地处理了功率元件IGBT与磁性元件同时散热的问题，同时具有电磁屏蔽功能；2）与现有产品结构相比，本发明结构更加紧凑，上腔的密封效果很好，防护等级达到IP54，使设备运行更加可靠。
使用效果：本发明经装车运行后，充电机上腔只有少量灰尘进入，不影响元件正常工作，电感及IGBT运行中最高温度为65℃，散热良好，各热敏元件工作正常；电磁兼容方面，在整车其它具有很大干扰部件工作时，充电机工作始终稳定，并且没有产生影响其它电气设备正常工作的干扰信号。
附图说明
图1是本发明所述布置结构的结构示意图；
图2是本发明所述箱体与中隔板之间的密封条的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来进一步阐述本发明，应当指出，以下具体实施方式仅为进一步说明本发明技术方案用，而不对本发明做任何限制。
如图1所示，一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，所述主电气元件包括散热器1、控制电路模块2、功率元件IGBT 3及磁性元件4，本发明布置结构以中隔板5为界，将双向充电机箱体6分为上下两个腔，箱体6与中隔板5焊接在一起；在中隔板5上挖一孔沉入散热器1，使散热器的基板11在上腔，翅片12在下腔，中隔板5与散热器1之间贴有密封条；所述箱体6上腔分为两层布置，所述控制电路模块2布置在上层，下层布置有功率元件IGBT 3；所述磁性元件4安装在箱体的下腔，所述箱体6下腔开有通风口。这样布置将控制电路模块、功率元件IGBT放在一个相对封闭的空间内，防止灰尘进入影响其工作，相比现有布置方式，更加科学合理。
作为本发明的进一步实施方式，所述功率元件IGBT 3安装在所述散热器1的基板11上，所述基板11均匀涂抹导热硅胶，所述功率元件IGBT 3紧贴所述导热硅胶安装。将主要发热体功率元件IGBT直接安装在散热器上，最大程度提高散热性能。
作为本发明的进一步实施方式，所述箱体6下腔的通风口包括进风孔8和出风孔9，所述散热器翅片12下方装有散热风扇7，所述进风口8的位置正对着所述散热风扇7，所述磁性元件4安装在出风口9处，散热顺序为先散热器1后磁性元件4，使得散热器1上的功率元件IGBT 3达到最好的散热效果。
作为本发明的进一步实施方式，所述下腔箱体6上的通风孔为条形通风孔，条形通风孔的排列方向与散热器翅片12的排列方向一致，可以降低风阻，保证出风顺畅。
作为本发明的进一步实施方式，所述中隔板上设有电缆夹，上下腔之间的电缆均通过电缆夹进行连接，防止灰尘进入箱体上腔影响上腔电气元件的工作。
作为本发明的进一步实施方式，如图2所示，所述中隔板5与散热器1之间的密封条包括橡胶层22和金属网21，所述金属网21附着在橡胶层22上，既可以防止灰尘进入箱体6上腔，又起到了电磁屏蔽的效果。
作为本发明的进一步实施方式，除主电气元件之外的辅助电气元件直接安装在箱体及中隔板上。
作为本发明的进一步实施方式，所述箱体上设有双向充电机的充电插座和连接控制电路模块的航空插座，所述充电插座和航空插座在箱体上的直线距离不得小于50cm，防止干扰。
上述实施方式仅为进一步说明本发明技术方案，本领域普通技术人员在不脱离本发明实质及技术启示下所作的不具新颖性和创造性的变形和润饰，均应视为在本发明的保护范围之内，本发明的保护范围具体视其权利要求书而定。

Claims (6)

1.一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，所述主电气元件包括散热器、控制电路模块、功率元件IGBT及磁性元件，其特征在于，该布置结构以中隔板为界，将双向充电机箱体分为上下两个腔，箱体与中隔板焊接在一起；在中隔板上挖一孔沉入散热器，使散热器的基板在上腔，翅片在下腔，中隔板的孔与散热器之间贴有密封条；所述箱体上腔分为两层，所述控制电路模块布置在上层，下层布置有功率元件IGBT；所述磁性元件安装在箱体的下腔，所述箱体下腔开有通风口；所述箱体下腔的通风口包括进风孔和出风孔，所述散热器翅片下方装有散热风扇，所述进风口的位置正对着所述散热风扇，所述磁性元件安装在出风口处；所述下腔箱体上的通风孔为条形通风孔，条形通风孔的排列方向与散热器翅片的排列方向一致。
2.根据权利要求1所述一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，其特征在于，所述功率元件IGBT安装在所述散热器的基板上，所述基板均匀涂抹导热硅胶，所述功率元件IGBT紧贴所述导热硅胶安装。
3.根据权利要求2所述一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，其特征在于，所述中隔板上设有电缆夹，上下腔之间的电缆均通过电缆夹进行连接。
4. 根据权利要求3所述一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，其特征在于，所述箱体与中隔板之间的密封条包括橡胶层和金属网，所述金属网附着在橡胶层上。
5. 根据权利要求4所述一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，其特征在于，除主电气元件之外的辅助电气元件直接安装在箱体及中隔板上。
6. 根据权利要求5所述一种电动汽车用双向充电机内部主电气元件的布置结构，其特征在于，所述箱体上设有双向充电机的充电插座和连接控制电路模块的航空插座，所述充电插座和航空插座在箱体上的直线距离不得小于50cm。
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