CN210491485U - 具有异形散热翅的控制器散热水道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有异形散热翅的控制器散热水道结构，包括控制器壳体和水道盖板，所述控制器壳体包括一体成型的水道，所述水道由自第一水道侧壁向第二水道侧壁延伸的第一横隔断和由自第二水道侧壁向第一水道侧壁延伸的第二横隔断分隔、形成由若干横向流道和若干边缘流道顺次连接的S型水道，其中，各所述横向流道沿水流方向布置有若干排水滴形散热翅，各所述边缘流道布置有若干圆柱形散热翅，其中，所述若干横向流道所在的区域为主散热区，对应于功率器件的中心置放位置。在本实用新型中，采用水滴形及圆柱形散热翅匹配S形流道结构，此结构增强了换热能力，有效的减小水道占用的结构体积，可用于不同产品的不规则形状。

Description

具有异形散热翅的控制器散热水道结构

技术领域

本实用新型涉及电动汽车混合动力***中的电机控制器，尤其涉及一种具有异形散热翅的控制器散热水道结构。

背景技术

在低碳经济的背景下，电动汽车成为当前汽车工业发展的主要方向。混合动力汽车避免了纯电动汽车和燃料电池电动汽车续驶里程短的缺点，成为大部分家汽车厂家主要发展目标。

电驱动***为混合动力汽车提供动力，是混合动力***的心脏。混合动力***中电驱动***包括发电电机和驱动电机以及电机控制器。在混合动力***中电机控制器同时控制发电电机和驱动电机，为双电机控制器。双电机控制器控制用于控制两个电机的前进、后退、电动和发电状态，散热功能是双电机控制器可靠工作的保障。

中国专利文献CN102497139A公开了一种混合动力型电动汽车，其电机控制器的壳体底壁上设有散热水道，用于对置放于底壁上的功率器件(驱动电机IGBT和发电电机IGBT)进行散热。

该散热水道的常见结构有肋片(平直、波纹状)、交叉柱针状等，其中，交叉柱针状加工较难，大量密集的扰流柱的存在，增加了流体在冷却通道内的损失和压降，对于肋片式结构，流体流过水道时绝大部分流体从下方阻力较小处流过，没有很好地让流体与散热面贴合，换热效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有异形散热翅的控制器散热水道结构，以增强散热效果。

为此，本实用新型提供了一种具有异形散热翅的控制器散热水道结构，包括控制器壳体和水道盖板，所述控制器壳体包括一体成型的水道，所述水道由自第一水道侧壁向第二水道侧壁延伸的第一横隔断和自第二水道侧壁向第一水道侧壁延伸的第二横隔断分隔、形成由若干横向流道和若干边缘流道顺次连接的S型水道，其中，各所述横向流道沿水流方向布置有若干排水滴形散热翅，各所述边缘流道布置有若干圆柱形散热翅，其中，所述若干横向流道所在的区域为主散热区，对应于功率器件的中心置放位置。

进一步地，上述具有异形散热翅的控制器散热水道结构还包括在壳体的第一外侧壁上设置的进水口、在S型水道底壁上设置的进水口、以及连接二者的迂回水道；和/ 或还包括在壳体的第二外侧壁上设置的出水口、在S型水道底壁上设置的出水口、以及连接二者的迂回水道。

进一步地，上述水滴状散热翅有两种规格：一种是单独的水滴状，另一种为两个水滴状的大端背靠背融合所形成的形状。

进一步地，上述相邻两排水滴形散热翅选择性地沿横向流道的宽度方向错位布置和/或沿横向流道的水流方向错位布置。

进一步地，上述控制器壳体为用于电动汽车或混合动力汽车的电机控制器壳体。

在本实用新型中，采用水滴形及圆柱形散热翅匹配的S形流道结构，此结构有效的提高了冷却液的扰动，致冷却液边界层破坏，行成二次流动，使紊流程度加剧，而产生更多的湍流，增大散热面积，保持冷却液流速不变的情况下影响流动形态，更好的使冷却液与水道充分接触，较好的使流体与水道之间发生对流换热，增强了换热能力，带走功率器件热功耗，达到散热效果。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型的具有异形散热翅的控制器散热水道结构的立体结构示意图；

图2是根据本实用新型的具有异形散热翅的控制器散热水道结构的内部结构图；

图3是根据本实用新型的具有异形散热翅的控制器壳体的立体结构示意图；以及

图4示出了根据本实用新型的具有异形散热翅的控制器壳体的平面结构。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

结合参照图1至图4，该控制器散热水道结构包括控制器壳体1和水道盖板2，该控制器壳体1上具有一体成型的水道10。

该水道10由自第一水道侧壁11向第二水道侧壁12延伸的第一横隔断13和自第二水道侧壁12向第一水道侧壁11延伸的第二横隔断14分隔、形成由若干横向流道 15、若干边缘流道16顺次连接的S型水道。

在S型水道的各边缘流道中，排列有多个圆柱状散热翅17，在S型水道的各横向流道中，设有水滴状散热翅18，其中，水滴状散热翅优选地有两种规格，一种是单独的水滴状，另一种为两个水滴状的大端背靠背融合所形成的形状(棱形)。

在横向流道15中沿水流方向，设有多排水滴状散热翅18a、18b、18c，每排水滴状散热翅的取向一致(大端在前或小端在前)，并且其长度取向与横向流道一致。相邻两排水滴状散热翅可选择地沿横向水道的宽度方向上位置交错和/或沿横向水道的水流方向交错，并且水滴状散热翅的布置密度满足横向流道中的剩余空间位置小于一个水滴状散热翅的布置空间为宜。

其中，所有横向流道所在的区域为主散热区19，对应于控制器壳体的功率器件的中心置放位置。

在图1所示的实施例中，S型水道顺次由第一横向流道15a、第一边缘流道16a、第二横向流道15b、第二边缘流道16b、第三横向流道15c和第三边缘流道16c组成，其中，第一横向流道15a的起始端设有进水结构21，第三边缘流道16c的末端设有出水结构22。

优选地，各横向流道中水滴状散热翅的排数为三排，每排水滴状散热翅的数量为两个至三个，在各横向流道中首排水滴状散热翅18a的大端朝前。例如，在第一横向流道15a中，首排和第二排水滴状散热翅18a、18b为水滴形，第三排水滴状散热翅 18c为棱形，第二排和第三排水滴状散热翅18b、18c沿横向水道的宽度方向上位置交错并且同时沿横向水道的水流方向交错。

在第一边缘流道16a和第二边缘流道16b中，圆柱状散热翅17的排数为两排，圆柱状散热翅17的外径与水滴状散热翅的大端宽度相同。

优选地，在第一横向流道中，首排的两个水滴状散热翅二者之间设有一个圆柱状凸台20，其外径较圆柱状散热翅稍大，该圆柱状凸台的反面有螺纹孔，是固定用的螺纹孔凸台，图4中示出了四个矩形排布的圆柱状凸台20，这些凸台主要为连接结构而设计，但其形状同样利于流道的导流作用。在第三边缘流道中设有一排(两个)水滴状散热翅，主要起导流作用，使流体顺畅的流出水道。

S型水道的进水结构21包括在S型水道底壁上设置的进水口21a、在壳体的第一外侧壁上设置的进水口21b、以及连接二者的迂回水道(图中未示出)。S型水道的出水结构22包括在壳体的第二外侧壁上设置的出水口22a、在S型水道底壁上设置的出水口22b、以及连接二者的迂回水道(图中未示出)。该进水结构和出水结构的设置能够满足：S型水道深度较小，而外接水嘴尺寸较大的情形，此时进水口和出水口外径远大于水道深度。

控制器在工作时，冷却液由壳体的第一外侧壁进水口进入，经过S型水道，由壳体第二外侧壁上的出水口排出，以对控制器壳体进行冷却，进而实现对控制器壳体上置放的功率器件进行散热。

在一实施例中，控制器壳体1和水道盖板2的材质均为ADC12压铸铝，散热翅与壳体为一体，导热系数为96W/(k·m)。圆柱形散热翅的锥台凸台高度9mm，下端最大

拔模角度单边3°；单独水滴形的散热翅的锥台凸台高度9mm，大端下端

小端下端

拔模角度单边3°，总长16.5mm；棱形的散热翅的锥台凸台高度9mm，大端下端

两端小端

拔模角度单边3°，总长25mm；水道总高度10mm，散热翅高度9mm。

在本实用新型中，水滴形及圆柱形散热翅匹配S形流道结构，此结构有效的提高了冷却液的扰动，致冷却液边界层破坏，行成二次流动，使紊流程度加剧，而产生更多的湍流，增大散热面积，保持冷却液流速不变的情况下影响流动形态，更好的使冷却液与水道充分接触，较好的使流体与水道之间发生对流换热，增强换热能力，带走功率器件热功耗，从而达到更佳的散热效果。

根据本实用新型的控制器散热水道结构，具有以下特点/效果：

1、有效的减小水道占用的结构体积，可用于不同产品的不规则形状；

2、圆柱形及水滴形型散热翅，均为独立存在的，不受各种发热元器件的限制，可更好的进行结构设计；

3、水滴形散热翅结构提升流体导向，有效的降低流阻，提升散热能力；

4、圆柱状及水滴形散热翅配合，增加冷却液体的扰动，致冷却液边界层破坏，形成二次流动，使紊流程度加剧，产生更多的湍流，可使流体与水道表面充分接触，充分的使冷却液与水道之间发生对流换热，提高换热系数，增强换热能力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有异形散热翅的控制器散热水道结构，包括控制器壳体和水道盖板，其特征在于，

所述控制器壳体包括一体成型的水道，所述水道由自第一水道侧壁向第二水道侧壁延伸的第一横隔断和自第二水道侧壁向第一水道侧壁延伸的第二横隔断分隔、形成由若干横向流道和若干边缘流道顺次连接的S型水道，

其中，各所述横向流道沿水流方向布置有若干排水滴形散热翅，各所述边缘流道布置有若干圆柱形散热翅，其中，所述若干横向流道所在的区域为主散热区，对应于功率器件的中心置放位置。

2.根据权利要求1所述的具有异形散热翅的控制器散热水道结构，其特征在于，还包括在壳体的第一外侧壁上设置的进水口、在S型水道底壁上设置的进水口、以及连接二者的迂回水道；和/或还包括在壳体的第二外侧壁上设置的出水口、在S型水道底壁上设置的出水口、以及连接二者的迂回水道。

3.根据权利要求1所述的具有异形散热翅的控制器散热水道结构，其特征在于，所述水滴形散热翅有两种规格：一种是单独的水滴状，另一种为两个水滴状的大端背靠背融合所形成的形状。

4.根据权利要求1所述的具有异形散热翅的控制器散热水道结构，其特征在于，相邻两排水滴形散热翅选择性地沿横向流道的宽度方向错位布置和/或沿横向流道的水流方向错位布置。

5.根据权利要求1所述的具有异形散热翅的控制器散热水道结构，其特征在于，所述控制器壳体为用于电动汽车或混合动力汽车的电机控制器壳体。

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