CN116437634A - 一种液冷散热装置、电机控制器、动力总成及电动车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种液冷散热装置、电机控制器、动力总成及电动车辆，以提高液冷散热装置的结构紧凑性，并提高液冷散热装置的散热效率。液冷散热装置包括盖板、中隔板、隔离墙和底板，盖板、中隔板和底板沿第一方向依次层叠，盖板与中隔板之间的间隙形成第一腔体，底板与中隔板之间的间隙形成第二腔体。隔离墙排列于盖板与中隔板之间，隔离墙用于将第一腔体分隔为进液流道和出液流道；盖板包括两个开口，一个开口与进液流道相连通，另一开口与出液流道相连通；中隔板包括至少一组通孔，每组通孔包括一个进液通孔和一个出液通孔，每个进液通孔用于连通进液流道与第二腔体，每个出液通孔用于连通出液流道与第二腔体。

Description

一种液冷散热装置、电机控制器、动力总成及电动车辆

技术领域

本申请涉及电动车辆技术领域，尤其涉及到一种液冷散热装置、电机控制器、动力总成及电动车辆。

背景技术

电动车辆的动力总成需要使用电机控制器(motor control unit，MCU)驱动电机，电机控制器将动力电池输出的直流电转换为交流电的过程，电机控制器的多个功率开关管需要频繁导通和关断从而导致功率开关管发热，电机控制器通常采用液冷散热装置对功率开关管进行散热。

随着电动车辆中电机功率及动力电池电压的提高，功率开关管的发热也越来越严重。如果热量不能及时散掉，功率开关管可能因为温度过高发生损坏，电机控制器可能需要降低输出功率从而降低功率管的温度，进而影响动力总成、电动车辆的性能。

现有液冷散热装置的散热效率较低，难以满足电机控制器及动力总成的高功率密度发展趋势。并且，多合一动力总成中需要集成电机和电机控制器，现有液冷散热装置的体积较大且散热效率较低，难以满足电机控制器及散热装置的小型化的需求。

发明内容

本申请提供了一种液冷散热装置、电机控制器、动力总成及电动车辆，以提高液冷散热装置的结构紧凑性，并提高液冷散热装置的散热效率。

第一方面，本申请提供了一种液冷散热装置，该液冷散热装置包括盖板、中隔板、隔离墙和底板，盖板、中隔板和底板沿第一方向依次层叠，且盖板与中隔板之间的间隙形成第一腔体，底板与中隔板之间的间隙形成第二腔体。隔离墙排列于盖板与中隔板之间，隔离墙用于将第一腔体分隔为进液流道和出液流道。盖板包括两个开口，该两个开口分别沿第一方向贯穿盖板，且其中一个开口与进液流道连通，另一个开口与出液流道连通。中隔板包括至少一组通孔，每组通孔包括一个进液通孔和一个出液通孔，每个进液通孔和每个出液通孔分别沿第一方向贯穿中隔板，且每个进液通孔用于将进液流道与第二腔体连通，每个出液通孔用于将出液流道与第二腔体连通。

在本申请中，液冷散热装置通过上下两层腔体实现换热介质在其内部的换热循环，换热介质的流动路径简单，散热效率较高，并且由于第一腔体由中隔板与盖板共同形成，下层腔体由中隔板与底板共同形成，这种设计可以有效压缩液冷散热装置在高度方向的尺寸，从而提高液冷散热装置的结构紧凑性。此外，通过将第一开口和第二开口设计在液冷散热装置的同一侧，便于将液冷散热装置与外部管路进行连接，进而可以降低液冷散热装置在功率设备中的安装难度。

在一些实施方案中，两个开口之间的距离小于第一腔体的长度且大于第一腔体的宽度，沿第一方向进液流道的投影覆盖一个开口的投影，且出液流道的投影覆盖另一个开口的投影，沿第一方向两个开口的投影与隔离墙不重叠。这样可以使第一开口和第二开口分别位于盖板沿长度方向的两侧，有助于增大换热介质在进液流道和出液流道内的流经区域，使换热介质能够更加充分地流经液冷散热装置内部的各位置，进而可以提高液冷散热装置的散热性能。

在一些实施方案中，中隔板包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面沿第一方向相背。中隔板的第一侧面包括第一凹槽，盖板与该第一凹槽相围合形成上述第一腔体。这种设计一方面便于液冷散热装置的加工，另一方面还可以降低中隔板与盖板的组装难度，并能够提高第一腔体的密封性，减小第一腔体漏液的风险。

示例性地，盖板与中隔板通过焊接或粘接等方式固定连接，以进一步提高第一腔体的密封性。

在一些实施方案中，第一凹槽包括槽底和槽壁，隔离墙分别与槽底和槽壁固定连接。沿第一方向隔离墙的高度小于或等于第一凹槽的深度，以便于将盖板与中隔板进行组装。隔离墙的长度方向相对第一凹槽的长度方向倾斜，第一凹槽的长度小于隔离墙的长度，沿第一方向进液流道的投影与出液流道的投影不重叠。采用这种设计时，进液流道和出液流道分别为渐变宽度的结构，由第一开口指向第二开口的方向，进液流道的宽度逐渐变小，出液流道的宽度逐渐变小，这样有助于使进液流道和出液流道内垂直于第一腔体的长度方向的各个截面处的流量保持均衡，进而可以提高对功率器件的散热均匀性。

在一些实施方案中，中隔板的第二侧面包括第二凹槽，底板与第二凹槽相围合形成第二腔体，这样一方面可以提高液冷散热装置的可加工性，另一方面还可以降低中隔板与底板的组装难度，提高第二腔体的密封性。

在一些实施方案中，第二凹槽包括多个子凹槽，沿中隔板的长度方向多个子凹槽依次相邻排列，沿第一方向每个子凹槽的投影与进液流道的部分投影、出液流道的部分投影相重叠，这样，这种设计为每个子凹槽与进液流道和出液流道的连通提供了可行性。

在一些实施方案中，液冷散热装置包括至少一组翅片，每组散热翅片排列于底板与第二凹槽的槽底之间，每组散热翅片包括多个散热翅片。沿第一方向散热翅片的长度小于或等于第二凹槽的深度，以降低底板、散热翅片以及中隔板的组装难度。另外，沿第一方向，每个子凹槽的投影覆盖一组散热翅片中多个散热翅片的投影，在将底板与中隔板组装后，每组翅片位于对应的一个子凹槽内，底板对应每个子凹槽的区域即可形成一个散热区。

在一些实施方案中，中隔板包括多组通孔，沿第一方向每个子凹槽的投影覆盖一组通孔中的进液通孔和出液通孔，每个子凹槽能够通过对应的一组通孔中的进液通孔与进液流道相连通、以及通过对应的一组通孔中的出液通孔与出液流道相连通。每组通孔中的进液通孔和出液通孔可相对设置于第一凹槽的槽底远离隔离墙的部位，以便于增大换热介质在进液流道和出液流道内的流经区域，有利于提高液冷散热装置的均热性。

在一些实施方案中，底板包括多个子底板，每个子底板与一个子凹槽相围合。子底板包括沿第一方向相背的两个侧面，子底板朝向子凹槽的一个侧面包括一组散热翅片，子底板背向子凹槽的一个侧面可用于固定一个功率管模组，这样每个子底板即可对所固定的功率管模组进行散热。利用散热翅片可以有效增大子底板的外表面积，从而提高子底板与子凹槽内的换热介质之间的换热效率。

在一些实施方案中，中隔板的第一侧面包括两组导流齿条，两组导流齿条分别排列于隔离墙的两侧，这时，一组导流齿条位于进液流道内，另一组导流齿条位于出液流道内，进液流道内的一组导流齿条用于将由第一开口进入进液流道内的换热介质快速导引至各个进液通孔处，出液流道内的一组导流齿条用于将由各个出液通孔进入出液流道内的换热介质快速导引至第二开口处，从而提高换热介质在液冷散热装置内的循环速率，有助于进一步提高对功率管模组的散热效果。另外，沿第一方向，每个导流齿条的高度小于或等于中隔板与盖板之间的间距，以便于中隔板与盖板的组装。

在一种具体的实现中，每组导流齿条包括间隔排列的多个导流齿条，两组导流齿条中多个导流齿条均相对中隔板的长度方向倾斜，从而与隔离墙配合，实现更加有效地导流作用。

在一些实施方案中，开口沿第一方向的投影形状为圆形，同一组导流齿条中多个导流齿条相对中隔板的长度方向倾斜的角度相同。在进液流道内，多个导流齿条既可以快速地将换热介质导引至各个进液通孔处，也能够均衡流向各个进液通孔处换热介质的流量；在出液流道内，多个导流齿条可以快速地将各个出液通孔处的换热介质快速地导引至第二开口处。

在另外一些实施方案中，开口沿第一方向的投影形状为跑道形，且开口沿中隔板的长度方向的宽度小于沿中隔板的宽度方向的长度。同一组导流齿条中，靠近开口的多个导流齿条相对中隔板的长度方向的倾斜角度大于远离开口的多个导流齿条相对中隔板的长度方向的倾斜角度。跑道形的开口流阻相对较小，在进液流道内，通过增加靠近开口的多个导流齿条相对中隔板的长度方向的倾斜角度，可以增加换热介质流向靠近开口设置的进液通孔处的流阻，而在远离开口的区域，通过减小导流齿条相对中隔板的长度方向的倾斜角度，则有助于减小换热介质流向远离开口设置的进液通孔处的流阻，从而能够进一步均衡各个进液通孔处的流量。

在一些实施方案中，中隔板包括多个螺栓孔，多个螺栓孔分别沿第一方向贯穿中隔板，盖板包括多个避让槽，每个避让槽用于避让一个螺栓孔。液冷散热装置通过该多个螺栓孔固定在待散热设备上。示例性地，沿中隔板的长度方向，每个螺栓孔排列于相邻的两个进液通孔之间，或者每个螺栓孔也排列于相邻的两个出液通孔之间，这样不仅可以使螺栓孔在中隔板上的分布相对分散，提高液冷散热装置的受力均匀性，另外还能够减小中隔板的宽度，进而减小液冷散热装置的整体宽度，有利于实现液冷散热装置的小型化。

第二方面，本申请还提供了一种电机控制器，该电机控制器包括功率模块以及前述第一方面任一实施方案中的液冷散热装置。功率模块包括一个或多个功率管模组，每个功率管模组固定连接于背板背离第二腔体的侧面，每个功率管模组包括一个或多个功率管。功率管模组工作时产生的热量传递给底板后，进一步可由底板传递给换热介质，最后由换热介质在循环过程中带出功率设备，从而实现对功率管模组的散热降温。由于液冷散热装置的散热效率较高，因此能够对电机控制器实现较好的散热效果，使得电机控制器的工作可靠性得以提升，另外，液冷散热装置的紧凑结构也为电机控制器的尺寸的小型化设计提供了条件。

第三方面，本申请还提供了一种动力总成，该动力总成包括电机以及前述第二方面中的电机控制器，电机控制器用于驱动电机。具体的，电机控制器接收电池输出的直流电并输出交流电将驱动电机；电机接收电机控制器的供电并驱动车轮。在电机控制器能够实现小型化设计的条件下，该动力总成的结构尺寸也得以减小。

第四方面，本申请还提供了一种电动车辆，该电动车辆包括电池、车轮以及前述第三方面中的动力总成，动力总成用于接收电池的供电并驱动车轮，从而驱使车辆行驶。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电动车辆的示意图；

图2为本申请实施例提供的液冷散热装置的示意图；

图3为图2所示的液冷散热装置的另一示意图；

图4为本申请实施例提供的中隔板第一侧面的示意图；

图5为本申请实施例提供的中隔板的第二侧面的示意图；

图6为本申请实施例提供的液冷散热装置的局部结构的另一示意图；

图7为本申请实施例提供的中隔板的局部结构的另一示意图；

图8为本申请实施例提供的液冷散热装置的另一示意图；

图9为本申请实施例提供的液冷散热装置的另一示意图；

图10为本申请实施例提供的电机控制器的另一示意图。

附图说明：

100-电池；200-动力总成；300-车轮；400-电机控制器；410-液冷散热装置；411-中隔板；

411a-中隔板的第一侧面；411b-中隔板的第二侧面；4111-第一凹槽；41111-槽底；

41112-槽壁；4112-第二凹槽；41121-子凹槽；4113、4113a、4113b、4113c-进液通孔；

4114-出液通孔；4115-导流齿条；4116-螺栓孔；412-盖板；4121-第一开口；

4122-第二开口；4123-避让槽；413-底板；4131-子底板；4132-翅片；4133-散热区；

414-第一腔体；4141-进液流道；4142-出液流道；415-第二腔体；416-隔离墙；

417-第一管路接头；418-第二管路接头；420-功率设备；420-功率管模组；421-功率管；

422-承载基板；500-电机。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例作进一步地详细描述。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

本申请实施例中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本申请保护范围内。本申请实施例的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

需要说明的是，在以下描述中阐述了具体细节以便于理解本申请。但是本申请实施例能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请实施例内涵的情况下做类似推广。因此本申请不受下面公开的具体实施方式的限制。

功率管模组是功率设备中的主要产热部件，如果热量不能及时散掉，功率管模组容易由于过温损坏，因此功率管模组通常配有独立的液冷散热装置来进行散热，以提高其工作可靠性。目前，功率管模组的液冷散热装置一般采用水冷散热的方式，液冷散热装置内部设置有多个流道，以使冷却水在其内部循环流动时将功率管模组产生的热量带走。然而，现有的水冷液冷散热装置普遍存在体积过大、散热效率偏低的问题，难以匹配功率设备小型化且高效的发展趋势。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种液冷散热装置、电机控制器、动力总成及电动车辆，该液冷散热装置可以在实现高效散热的前提下，提高结构的紧凑性，从而为电机控制器、动力总成的小型化设计提供有利条件，并提高电机控制器、动力总成和电动车辆的性能。下面结合附图对本申请实施例提供的液冷散热装置及电机控制器、动力总成及电动车辆进行具体说明。

图1为本申请实施例提供的电动车辆的示意图。参考图1所示，本申请实施例提供的电动车辆包括电池100、动力总成200和车轮300。其中，动力总成200用于接收电池100供电并驱动车轮300。本申请实施例中，电动车辆包括电动汽车或者混合动力汽车，电池100包括大容量高功率的动力电池。

参考图1所示，本申请实施例提供的动力总成200包括电机控制器400及电机500。电机控制器400用于驱动电机500。具体的，电机控制器400接收电池100输出的直流电并输出交流电将驱动电机500。电机500接收电机控制器400的供电并驱动车轮300。

本申请实施例提供的电机控制器400包括功率模块及液冷散热装置。本申请实施例中，功率模块包括一个或多个功率管模组，每个功率管模组包括一个或多个功率管。功能模块中多个功率管构成直流转交流变换电路的桥臂电路。

一种实施例中，功率模块包括三个功率管模组，每个所述功率管模组包括两个功率管。其中，每个所述功率管模组中两个功率管构成桥臂电路，三个功率管模组组合构成三相逆变电路。三相逆变电路用于将电池100输出的直流电转换为三相交流电。

本申请实施例提供的液冷散热装置包括盖板、中隔板、隔离墙和底板，盖板、中隔板和底板沿第一方向依次层叠，且盖板与中隔板之间的间隙形成第一腔体，底板与中隔板之间的间隙形成第二腔体。隔离墙排列于盖板与中隔板之间，隔离墙用于将第一腔体分隔为进液流道和出液流道。盖板包括两个开口，该两个开口分别沿第一方向贯穿盖板，且其中一个开口与进液流道连通，另一个开口与出液流道连通。中隔板包括至少一组通孔，每组通孔包括一个进液通孔和一个出液通孔，每个进液通孔和每个出液通孔分别沿第一方向贯穿中隔板，且每个进液通孔用于将进液流道与第二腔体连通，每个出液通孔用于将出液流道与第二腔体连通。

图2为本申请实施例提供的液冷散热装置的示意图。图3为图2中所示的液冷散热装置的另一示意图。

一并参考图2和图3所示，液冷散热装置410包括盖板412、中隔板411和底板413，盖板412、中隔板411和底板413沿第一方向依次层叠。盖板412与中隔板411之间、底板413与中隔板411之间分别具有间隙。盖板412与中隔板411之间的间隙形成第一腔体414，底板413与中隔板411之间的间隙形成第二腔体415。底板413背离第二腔体415的侧面可用于固定待散热器件。冷却液流经液冷散热装置410的第一腔体414和第二腔体415为待散热器件进行散热。示例性的，待散热器件为电机控制器的功率管模组。

本申请实施例中，待散热器件包括电机控制器的功率管模组、或者储能***中变流器的功率管模组、或者光伏***中优化器或逆变器的功率管模组、或者电力设备中电容、电感、电阻或变压器等发热器件。相应的，本申请实施例所提供的液冷散热装置410既可以应用于电动车辆的动力总成或电机控制器，也可以应用于储能***中变流器、光伏***中优化器或逆变器或者其他电力设备。为便于说明，本申请实施例中以待散热器件为功率管模组为例进行阐述。

本申请实施例中，第一方向可理解为盖板412、中隔板411和底板413的层叠方向。或者，第一方向可理解为盖板412、中隔板411或底板413的厚度方向。

一种实施例中，中隔板411可大致为长方体结构。示例性地，中隔板411在垂直于第一方向的截面积或等于垂直于其长度方向的截面积的20倍，这样有助于增大中隔板411与底板413的相对面积，进而可以增大液冷散热装置410的散热面积。

图4为本申请实施例提供的中隔板411的第一侧面的示意图，图5为本申请实施例提供的中隔板411的第二侧面的示意图。一并参考图3至图5所示，中隔板411包括第一侧面411a和第二侧面411b。第一侧面411a和第二侧面411b沿第一方向相背。中隔板411的第一侧面411a包括第一凹槽4111，盖板412与该第一凹槽4111相围合形成上述第一腔体414。

本申请实施例中，盖板412与该第一凹槽4111相围合形成第一腔体414，一方面便于液冷散热装置410的加工，另一方面还可以降低中隔板411与盖板412的组装难度，并能够提高第一腔体414的密封性，减小第一腔体414漏液的风险。

一种实施例中，中隔板411的第二侧面411b包括第二凹槽4112，底板413与第二凹槽4112相围合形成第二腔体415。

本申请实施例中，底板413与第二凹槽4112相围合形成第二腔体415可以提高液冷散热装置的可加工性，并降低中隔板411与底板413的组装难度，提高第二腔体415的密封性，进而减小第二腔体415漏液的风险。

在一些实施方案中，盖板412、底板413或中隔板411包括铜、铝等金属材料或塑料等非金属材料中的一种或多种。一种实施例中，盖板412、底板413与中隔板411包括金属材质，盖板412或底板413与中隔板411之间通过焊接或粘接固定连接。或者，一种实施例中，盖板412、底板413与中隔板411包括非金属材质，盖板412或底板413与中隔板411之间通过粘接固定连接。

一些实施方式中，盖板412或底板413与中隔板411之间可以设置有密封圈，以提高底板413与中隔板411或盖板412与中隔板411之间的密封性，从而降低内部换热介质或冷却液泄露的风险。本申请实施例中，密封圈可以采用耐高温、防腐蚀的橡胶、石墨或石棉中等材料的一种或多种。

继续参考图3至图5所示，液冷散热装置410包括隔离墙416。隔离墙416排列于盖板412与中隔板411之间。隔离墙416将第一腔体414分隔为进液流道4141和出液流道4142。

继续参考图3至图5所示，盖板412包括两个开口。两个开口分别沿第一方向贯穿盖板，一个开口与进液流道4141相连通，另一个开口与出液流道4142相连通。

为便于说明，本申请实施例中，进液流道4141相连通的开口称为第一开口4121，与出液流道4142相连通的开口称为第二开口4122。

第一开口4121和第二开口4122可分别通过管路连接至外部冷却设备。本申请实施例中，外部冷却设备包括换热器、制冷器或空调等冷却设备。换热介质或冷却液在冷却设备与液冷散热装置410之间往复循环，从而实现散热。本申请实施例中，换热介质包括冷却油、冷却水或者冷却液中的一种。

一些实施方式中，第一开口4121与第二开口4122之间的距离小于第一腔体414的长度且大于第一腔体414的宽度。沿第一方向进液流道4141的投影覆盖第一开口4121的投影，出液流道4142的投影覆盖第二开口4122的投影。沿第一方向第一开口4121的投影和第二开口4122的投影与隔离墙416不重叠。相应的，第一开口4121和第二开口4122分别位于盖板412沿长度方向的两侧，有助于增大换热介质在进液流道4141和出液流道4142内的流经区域，使换热介质能够更加充分地流经液冷散热装置410内部的各位置，进而提高液冷散热装置410的散热性能。

另外，为了降低第一开口4121和第二开口4122与管路之间的连接难度，液冷散热装置410还包括第一管路接头417和第二管路接头418，第一管路接头417和第二管路接头418分别固定于盖板背离第一腔体的侧面，第一管路接头417用于将第一开口4121与对应的管路连接，第二管路接头418用于将第二开口4122与对应的管路连接。

请继续参考图3至图5，中隔板411包括至少一组通孔，每组通孔包括一个进液通孔4113和一个出液通孔4114，每个进液通孔4113和每个出液通孔4114分别沿第一方向贯穿中隔板411，且每个进液通孔4113用于将进液流道4141与第一腔体414连通，每个出液通孔4114用于将出液流道4142与第二腔体415连通。

本申请实施例中，待散热器件与底板413进行热交换，换热介质由第一开口4121流入进液流道4141，进液流道4141通过进液通孔4113向第二腔体415传输换热介质，第二腔体415中换热介质与底板413进行热交换后通过出液通孔4114进入出液流道4142，出液流道4142通过第二开口4122输出换热介质。

本申请实施例中，液冷散热装置410通过上下两层腔体实现换热介质在其内部的换热循环，换热介质的流动路径简单，换热效率较高，并且由于第一腔体414由中隔板411与盖板412共同形成，第二腔体415由中隔板411与底板413共同形成，这种设计可以有效压缩液冷散热装置410在高度方向的尺寸，从而提高液冷散热装置410的结构紧凑性。此外，通过将第一开口4121和第二开口4122设计在液冷散热装置410的同一侧，便于将液冷散热装置410与外部管路进行连接，进而可以降低液冷散热装置410在功率设备中的安装难度。

请继续参考图3至图5，在本申请实施例中，第一凹槽4111包括槽底41111和槽壁41112，隔离墙416分别与槽底41111和槽壁41112固定连接。沿第一方向隔离墙416的高度小于或等于第一凹槽4111的深度。隔离墙416的长度方向相对第一凹槽4111的长度方向倾斜，第一凹槽4111的长度小于隔离墙416的长度，沿第一方向进液流道4141的投影与出液流道4142的投影不重叠。

本申请实施例中，隔离墙416与中隔板411为一体成型结构，这样可以简化装配过程，并能够更好的隔离进液流道4141和出液流道4142。另外，沿第一方向，隔离墙416的高度小于或等于第一凹槽4111的深度，以便于将盖板412与中隔板411进行组装，并且在装配后即使隔离墙416的顶部与盖板412之间存在空隙，也可以通过胶水对该空隙进行填充，保证进液流道4141和出液流道4142之间的隔离度。如图4所示，由第一开口4121指向第二开口4122的方向，进液流道4141的宽度逐渐变小，由第二开口4122指向第一开口4121的方向，出液流道4142的宽度逐渐变小。

本申请实施例中，通过将进液流道4141设计为渐变宽度的结构，当换热介质由第一开口4121流入进液流道4141后，随着进液流道4142的宽度越来越窄，换热介质的流动速率会越来越快，这样有助于使进液流道4142内垂直于第一腔体的长度方向的各个截面处的流量保持均衡，从而由各个进液通孔4113流入第二腔体415内的换热介质也可以大致相等，进而可以提高对功率管模组的散热均匀性。

本申请实施例中，第二凹槽4112包括多个子凹槽41121，多个子凹槽41121沿中隔板411的长度方向依次相邻排列。且沿第一方向，每个子凹槽41121的投影与进液流道4141的部分投影相重叠、出液流道4142的部分投影相重叠。继续参考图3至图5，沿第一方向每个子凹槽41121的投影与进液流道4141的部分投影相重叠，沿第一方向每个子凹槽41121的投影与出液流道4142的部分投影相重叠。

本申请实施例中，中隔板411包括多组通孔，沿第一方向所述子凹槽41121的投影覆盖一组通孔中的4113和出液通孔4114，每组通孔中4113和出液通孔4114相对设置于第一凹槽4111的槽底远离隔离墙416的部位。

继续参考图3至图5，沿第一方向每个子凹槽41121的投影覆盖一组通孔中的进液通孔4113和出液通孔4114。相应的，每个子凹槽41121能够通过对应一组通孔中的进液通孔4113与进液流道4141相连通、以及通过对应的一组通孔中的出液通孔4114与出液流道4142相连通。另外，每组通孔中的进液通孔4113和出液通孔4114可相对设置于第一凹槽4111的槽底远离隔离墙416的部分，以便于增大换热介质在进液流道4141和出液流道4142内的流经区域，有利于提高液冷散热装置410的均热性。

本申请实施例中，底板413包括多个子底板4131，每个子底板4131用于与一个子凹槽41121相围合。子底板4131包括沿第一方向相背的两个侧面，子底板4131朝向子凹槽41121的一个侧面包括一组散热翅片4132，子底板4131背向子凹槽41121的一个侧面用于固定一个功率管模组。相应的，子底板4131背向子凹槽41121的一个侧面与功率管模组导热接触。

本申请实施例中，液冷散热装置包括至少一组翅片4132，每组翅片4132排列于底板413与第二凹槽4112的槽底之间，每组散热翅片4132包括多个散热翅片，沿第一方向散热翅片的长度小于或等于第二凹槽4112的深度，从而降低底板413与中隔板411的组装难度以及散热翅片的加工难度。

本申请实施例中，沿第一方向散热翅片4132的长度小于或等于子凹槽41121的深度，以降低子底板4131与中隔板411的组装难度。利用散热翅片4132可以有效增大子底板4131的外表面积，从而提高子底板4131与换热介质之间的换热效率。本申请实施例中，散热翅片包括针翅。

本申请实施例中，沿第一方向第二凹槽4112的每个子凹槽41121的投影覆盖一组散热翅片4132中多个散热翅片的投影。底板413与中隔板411组装后，每组翅片4132位于对应的一个子凹槽41121内，底板413对应每个子凹槽41121的区域即可形成一个散热区4133。这时，液冷散热装置410同样通过上下两层腔体实现换热介质在其内部的换热循环，并且由于第一腔体414由中隔板411与盖板412共同形成，第二腔体415由中隔板411与底板413共同形成，这种设计可以有效压缩液冷散热装置410在高度方向的尺寸，从而提高液冷散热装置410的结构紧凑性。

基于前述隔离墙416相对第一凹槽4111的长度方向的倾斜式设计，进液流道4141内垂直于第一腔体414的长度方向的各个截面处的流量可以保持均衡，这样由各个进液通孔4113进入对应的子凹槽41121内的流向大致相等，因此各个子底板4131所能实现的散热效果也比较接近，进而对各个功率管模组实现均衡的散热效果。

本申请实施例中，中隔板411的第一侧面411a包括两组导流齿条4115。两组导流齿条4115分别排列于隔离墙416的两侧，每组导流齿条4115包括间隔排列的多个导流齿条4115。沿第一方向每个导流齿条4115的高度小于或等于中隔板411与盖板412之间的间距，

相应的，中隔板411与两组导流齿条4115一体成型，可以提高加工及装配的效率，便于中隔板411与盖板412的组装。并且，进液流道4141的导流齿条4115使得换热介质从第一开口4121被快速导引至各个进液通孔4113并进入第二腔体415内，从而提高换热介质在液冷散热装置410内的循环速率，有助于进一步提高对功率管模组的散热效果。类似地，出液流道4142的导流齿条4115使得换热介质从各个出液通孔4114被快速导引至第二开口4122处，进而由第二开口4122排出液冷散热装置410外部。

一种实施例中，两组导流齿条4115中多个导流齿条4115均相对中隔板411的长度方向倾斜，从而与隔离墙416配合，实现更加有效地导流作用。

一种实施例中，盖板412的开口沿第一方向的投影形状为圆形，同一组导流齿条4115中多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向倾斜的角度相同。

一种实施例中，第一开口4121和第二开口4122沿第一方向的投影形状为圆形。如图3所示，第一开口4121或第二开口4122中至少一个沿第一方向的投影形状为圆形。同一组导流齿条4115中多个导流齿条4115可分别与隔离墙416平行设置，从而与隔离墙416相配合作用。进液流道4141内多个导流齿条4115既可以快速地将换热介质导引至各个进液通孔4113处，也能够均衡流向各个进液通孔4113处换热介质的流量。出液流道4142内多个导流齿条4115可以快速地将各个出液通孔4114处的换热介质快速地导引至第二开口4122处。

一种实施例中，盖板412的开口沿第一方向的投影形状为跑道形。盖板412的开口沿中隔板411的长度方向的宽度小于沿中隔板411的宽度方向的长度。一种实施例中，第一开口4121沿第一方向的投影形状为跑道形，第一开口4121沿中隔板411的长度方向的宽度小于沿中隔板411的宽度方向的长度。第二开口4122沿第一方向的投影形状为跑道形，第二开口4122沿中隔板411的长度方向的宽度小于沿中隔板411的宽度方向的长度。

图6为本申请实施例提供的液冷散热装置410的局部结构的另一示意图。参考图6所示，第一开口4121沿第一方向的投影形状为跑道形，第一开口4121沿中隔板411的长度方向的宽度小于沿中隔板411的宽度方向的长度。第二开口4122沿第一方向的投影形状也为跑道形，且第二开口4122沿中隔板411的长度方向的宽度小于沿中隔板411的宽度方向的长度。

进液流道4141内的一组导流齿条4115中，靠近第一开口的多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度大于远离第一开口4121的多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度。

采用跑道形的第一开口4121，流阻相对较小，因此换热介质由第一开口4121进入进液流道4141时的瞬时流量较大，通过增加靠近第一开口4121的多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度，可以在一定程度增加换热介质流向靠近第一开口4121设置的进液通孔处4113a的流阻，进而可以减小进液通孔4113a处的流量。而在远离第一开口4121的区域，通过减小导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度，则有助于减小换热介质流向进液通孔4113b和进液通孔4113c处的流阻，因此配合隔离墙416的倾斜式设计，可以进一步均衡各个进液通孔4113处的流量。

这时，出液流道4142内的一组导流齿条4115可参照进液流道4141内的一组导流齿条4115进行设置，即，靠近第二开口4122的多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度大于远离第二开口4122的多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度。

图7为本申请实施例提供的中隔板411的局部结构的另一示意图。参考图7所示，在本申请中，第一开口4121沿第一方向的投影形状同样为跑道形，且第一开口4121沿中隔板411的长度方向的宽度小于沿中隔板411的宽度方向的长度。第一开口4121的长宽比可与前述实施例中第一开口4121的长宽比相等，或者大于或小于前述实施例中第一开口4121的长宽比。

在本实施例中，在进液流道4141内的一组导流齿条4115中，沿远离第一开口4121的方向，多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度逐渐减小，这种设计同样可以增加换热介质流向进液通孔4113a处的流阻，以及减小换热介质流向进液通孔4113b和进液通孔4113c处的流阻，从而可以配合隔离墙416的倾斜式设计，进一步均衡各个进液通孔4113处的流量。

一种实施例中，第二开口4122沿第一方向的投影形状也为跑道形，且第二开口4122沿中隔板的长度方向的宽度小于沿中隔板的宽度方向的长度。这时，出液流道4142内的一组导流齿条4115可参照进液流道4141内的一组导流齿条4115进行设置，即，沿远离第二开口4122的方向，多个导流齿条4115相对中隔板411的长度方向的倾斜角度逐渐减小。

本申请实施例中，中隔板411包括多个螺栓孔4116，多个螺栓孔4116分别沿第一方向贯穿中隔板411。盖板412包括多个避让槽4123，每个所述避让槽4123用于避让一个所述螺栓孔4116。如图6所示，多个避让槽4123与多个螺栓孔4116一一对应设置，每个避让槽4123用于避让对应的一个螺栓孔4116。

本申请实施例中，沿中隔板411的长度方向每个螺栓孔4116排列于相邻的两个进液通孔4113或相邻的两个出液通孔4114之间，多个螺栓孔4116用于固定液冷散热装置。

在一种实施例中，液冷散热装置410通过该多个螺栓孔4116和多个螺栓配合固定于电机控制器400的壳体。

在一种实施例中，沿中隔板411的长度方向，每个螺栓孔4116排列于相邻的两个进液通孔4113之间。在一种实施例中，沿中隔板411的长度方向，每个螺栓孔4116也排列于相邻的两个出液通孔4114之间。

本申请实施例中，螺栓孔4116在中隔板411上的分布相对分散，提高液冷散热装置410的受力均匀性，另外还能够减小中隔板411的宽度，进而减小液冷散热装置410的整体宽度，有利于实现液冷散热装置410的小型化。

图8为本申请实施例提供的液冷散热装置410的另一示意图。参考图8所示，液冷散热装置410包括盖板412、中隔板411、底板413和隔离墙416。其中，盖板412、中隔板411、隔离墙416均可参照前述实施例中的描述，此处不再重复赘述。与前述实施例所不同的是，图8所示的液冷散热装置410的底板413为一体结构。

图9为本申请实施例提供的另一种液冷散热装置410的另一示意图。参考图9所示，在本实施例中，液冷散热装置410包括盖板412、中隔板411、底板413和隔离墙416。其中，盖板412、中隔板411的第一侧面411a、隔离墙416可参照前述实施例中的描述置，此处不再重复赘述。与前述实施例所不同的是，中隔板411的第二侧面411b包括一个整体的第二凹槽4112。

相应地，底板413的数量也同样为一个，底板413与第二凹槽4112相围合形成一个完整的第二腔体415。这时，液冷散热装置410同样可以通过上下两层腔体实现换热介质在其内部的换热循环，并且由于第一腔体414由中隔板411与盖板412共同形成，第二腔体415由中隔板411与底板413共同形成，这种设计可以有效压缩液冷散热装置410在高度方向的尺寸，从而提高液冷散热装置410的结构紧凑性。

本申请实施例还提供了一种电机控制器。电机控制器用于接收电动车辆的电池100并驱动电机500。参考图10所示，电机控制器包括功率模块以及本申请实施例提供的液冷散热装置410。其中，功率模块包括一个或多个功率管模组420。每个功率管模组420固定连接于底板413背离中隔板411的侧面，每个功率管模组420包括一个或多个功率管421。液冷散热装置410固定于电机控制器的壳体。电机控制器中功率模块包括直流转交流变换电路，功率模块中一个或多个功率管模组420用于构成直流转交流变换电路的桥臂电路。

功率管模组420工作时产生的热量传递给底板413后，底板413传递给液冷散热装置410内流动的换热介质，换热介质在循环过程将热量带出电机控制器，从而实现对电机控制器的散热降温。

在一种实施例中，功率管模组420包括承载基板422。承载基板422作为功率管421的载体，为功率管421提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功能。承载基板422背离功率管421的一侧与底板413接触，从而将功率管421产生的热量通过承载基板422传递给液冷散热装置410。示例性地，该承载基板422为覆铜陶瓷基板，如包括但不限于为直接覆铜陶瓷基板(direct bonding copper，DBC)，或者活性金属焊接陶瓷基板(active metal brazing，AMB)，这样可以利用DBC或AMB优良的导热性能将功率管421工作时所产生的热量尽快传递给液冷散热装置410。

本申请实施例中，功率管421包括绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor)、金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)或者功率晶体管(power transistor)等。

本申请实施例还提供了一种车载充电机(on board charger，OBC)。车载充电机用于接收外部电源供电并对电动车辆的电池100进行充电。参考图10所示，车载充电机包括功率模块以及本申请实施例提供的液冷散热装置410。其中，功率模块包括一个或多个功率管模组420。每个功率管模组420固定连接于底板413背离中隔板411的侧面，每个功率管模组420包括一个或多个功率管421。液冷散热装置410固定于车载充电机的壳体。车载充电机中功率模块包括交流转直流变换电路，功率模块中一个或多个功率管模组420用于构成交流转直流变换电路的桥臂电路。

功率管模组420工作时产生的热量传递给底板413后，底板413传递给液冷散热装置410内流动的换热介质，换热介质在循环过程将热量带出车载充电机，从而实现对功率管模组420和车载充电机的散热降温。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种液冷散热装置，其特征在于，所述液冷散热装置包括盖板、中隔板、隔离墙和底板，所述盖板、所述中隔板和所述底板沿第一方向依次层叠，所述盖板与所述中隔板之间的间隙形成第一腔体，所述底板与所述中隔板之间的间隙形成第二腔体，其中：

所述隔离墙排列于所述盖板与所述中隔板之间，所述隔离墙用于将所述第一腔体分隔为进液流道和出液流道；

所述盖板包括两个开口，所述两个开口分别沿所述第一方向贯穿所述盖板，一个所述开口与所述进液流道相连通，另一所述开口与所述出液流道相连通；

所述中隔板包括至少一组通孔，每组通孔包括一个进液通孔和一个出液通孔，每个所述进液通孔和每个所述出液通孔分别沿所述第一方向贯穿所述中隔板，每个所述进液通孔用于连通所述进液流道与所述第二腔体，每个所述出液通孔用于连通所述出液流道与所述第二腔体。

2.如权利要求1所述的液冷散热装置，其特征在于，所述两个开口之间的距离小于所述第一腔体的长度且大于所述第一腔体的宽度，沿所述第一方向所述进液流道的投影覆盖所述一个开口的投影且所述出液流道的投影覆盖所述另一个开口的投影，沿所述第一方向两个所述开口的投影与所述隔离墙不重叠。

3.如权利要求1或2所述的液冷散热装置，其特征在于，所述中隔板包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面沿所述第一方向相背，其中：

所述中隔板的第一侧面包括第一凹槽，所述盖板与所述第一凹槽相围合形成所述第一腔体。

4.如权利要求3所述的液冷散热装置，其特征在于，所述第一凹槽包括槽底和槽壁，所述隔离墙与所述槽底、所述槽壁固定连接，其中：

所述隔离墙的长度方向相对所述第一凹槽的长度方向倾斜，所述第一凹槽的长度小于所述隔离墙的长度，沿所述第一方向所述进液流道的投影与所述出液流道的投影不重叠；

沿所述第一方向所述隔离墙的高度小于或等于所述第一凹槽的深度。

5.如权利要求3或4所述的液冷散热装置，其特征在于，所述中隔板的第二侧面包括第二凹槽，所述底板与所述第二凹槽相围合形成所述第二腔体。

6.如权利要求5所述的液冷散热装置，其特征在于，所述第二凹槽包括多个子凹槽，沿所述中隔板的长度方向多个所述子凹槽依次相邻排列，沿所述第一方向每个所述子凹槽的投影与所述进液流道的部分投影、所述出液流道的部分投影相重叠。

7.如权利要求6所述的液冷散热装置，其特征在于，所述液冷散热装置包括至少一组散热翅片，每组所述散热翅片排列于所述底板与所述第二凹槽的槽底之间，每组所述散热翅片包括多个散热翅片，其中：

沿所述第一方向所述散热翅片的长度小于或等于所述第二凹槽的深度；

沿所述第一方向每个所述子凹槽的投影覆盖一组所述散热翅片中多个散热翅片的投影。

8.如权利要求6所述的液冷散热装置，其特征在于，所述中隔板包括多组所述通孔，沿所述第一方向每个所述子凹槽的投影覆盖一组所述通孔中的所述进液通孔和所述出液通孔，每组所述通孔中所述进液通孔和所述出液通孔相对设置于所述第一凹槽的槽底远离所述隔离墙的部位。

9.如权利要求6所述的液冷散热装置，其特征在于，所述底板包括多个子底板，每个所述子底板用于与一个所述子凹槽相围合，其中：

所述子底板包括沿所述第一方向相背的两个侧面，所述子底板的一个侧面包括一组散热翅片，所述子底板的另一个侧面用于固定一个功率管模组。

10.如权利要求1至9任一项所述的液冷散热装置，其特征在于，所述中隔板的所述第一侧面包括两组导流齿条，两组导流齿条分别排列于所述隔离墙的两侧，沿所述第一方向所述导流齿条的高度小于或等于所述中隔板与所述盖板之间的间距。

11.如权利要求10所述的液冷散热装置，其特征在于，每组导流齿条包括间隔排列的多个导流齿条，两组导流齿条中多个导流齿条分别相对所述中隔板的长度方向倾斜，两组导流齿条的倾斜方向相反。

12.如权利要求11所述的液冷散热装置，其特征在于，所述开口沿所述第一方向的投影形状为圆形，同一组导流齿条中多个导流齿条相对所述中隔板的长度方向倾斜的角度相同；或，

所述开口沿所述第一方向的投影形状为跑道形，同一组导流齿条中靠近所述开口的多个所述导流齿条相对所述中隔板的长度方向倾斜的角度大于远离所述开口的多个所述导流齿条相对所述中隔板的长度方向倾斜的角度。

13.如权利要求1所述的液冷散热装置，其特征在于，所述中隔板包括多个螺栓孔，所述多个螺栓孔分别沿第一方向贯穿所述中隔板，所述盖板包括多个避让槽，每个所述避让槽用于避让一个所述螺栓孔，其中：

沿所述中隔板的长度方向每个所述螺栓孔排列于相邻的两个所述进液通孔或相邻的两个所述出液通孔之间，所述多个螺栓孔用于固定所述液冷散热装置。

14.一种电机控制器，其特征在于，包括功率模块以及如权利要求1至13任一项所述的液冷散热装置，其中：

所述功率模块包括一个或多个功率管模组，每个所述功率管模组固定连接于所述底板背离所述第二腔体的侧面，每个所述功率管模组包括一个或多个功率管。

15.一种动力总成，其特征在于，所述动力总成包括电机以及如权利要求14所述的电机控制器，所述电机控制器用于驱动所述电机。

16.一种电动车辆，其特征在于，包括电池、车轮以及如权利要求15所述的动力总成，所述动力总成用于接收所述电池供电并驱动所述车轮。

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