一種驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，包括：驅(qū)動(dòng)控制器殼體；上蓋板；直流轉(zhuǎn)換器殼體；下蓋板；所述直流轉(zhuǎn)換器殼體與所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體在垂直方向上緊固到一起，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體的底壁具有上表面和下表面，所述上表面具有槽形第一水道，所述第一水道兩端具有入水口和回水口，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊中的發(fā)熱模塊覆蓋在所述第一水道上，所述下表面具有槽形第二水道，所述直流轉(zhuǎn)換器殼體覆蓋在所述第二水道上，所述第一水道的入水口和回水口與所述第二水道連通從而使在所述第二水道中流動(dòng)的冷卻液全部或者部分經(jīng)由所述入水口進(jìn)入所述第一水道并經(jīng)由所述回水口回流至所述第二水道。本實(shí)用新型具有更高的集成度和更好的冷卻效果。
【專利說明】一種驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車電氣領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著全球污染加劇，降低二氧化碳排放成為關(guān)注熱點(diǎn)，新能源汽車成為汽車產(chǎn)業(yè)新趨勢。而新能源汽車中電動(dòng)汽車因?yàn)槠涔?jié)能、環(huán)保、低消費(fèi)、良好的操作性等特性受到消費(fèi)者的很大青睞。
[0003]電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為電動(dòng)汽車提供動(dòng)力和控制，其中驅(qū)動(dòng)控制器和直流轉(zhuǎn)換器(DCDC)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制的核心組件，對電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)起到關(guān)鍵性作用。驅(qū)動(dòng)控制器主要是驅(qū)動(dòng)和控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，直流轉(zhuǎn)換器主要為車輛的低壓電氣設(shè)備提供電能，并向輔助電源充電。它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要滿足性能、強(qiáng)度需求，又要滿足整車裝配需求，而且驅(qū)動(dòng)控制器內(nèi)部的IGBT模塊、直流轉(zhuǎn)換器內(nèi)的直流轉(zhuǎn)換模塊均為發(fā)熱量較大的模塊，需要進(jìn)行冷卻。一般情況下驅(qū)動(dòng)控制器和DCDC結(jié)構(gòu)采用獨(dú)立設(shè)計(jì)，其內(nèi)部布置方式和冷卻方式只需滿足各自的性能要求即可，這種設(shè)計(jì)方式簡單、維修和檢測方便，但是占用整車空間大、重量大、材料成本也較高?，F(xiàn)有技術(shù)中也有采用將驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器通過外部管路串聯(lián)起來提供冷卻的技術(shù)方案，提高了集成度，節(jié)約了空間，但這種方案仍然需要將驅(qū)動(dòng)控制器和直流轉(zhuǎn)換器并列布置，并且外部管路的存在使得布置更加復(fù)雜且需要占用一定的空間，冷卻效果也會受到外部管路布置的影響，存在進(jìn)一步的改進(jìn)需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是將驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步集成，從而使得兩者占用更小的空間和取得更好的冷卻效果。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案:
[0006]一種驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，包括:驅(qū)動(dòng)控制器殼體，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體內(nèi)安裝有驅(qū)動(dòng)控制模塊；用于封閉所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體的上蓋板；直流轉(zhuǎn)換器殼體，所述直流轉(zhuǎn)換器殼體內(nèi)安裝有直流轉(zhuǎn)換模塊；用于封閉所述直流轉(zhuǎn)換器殼體的下蓋板；所述直流轉(zhuǎn)換器殼體與所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體在垂直方向上緊固到一起，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體的底壁具有與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊接觸的上表面和與所述直流轉(zhuǎn)換器殼體接觸的下表面，所述上表面具有槽形第一水道，所述第一水道兩端具有入水口和回水口，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊中的發(fā)熱模塊覆蓋在所述第一水道上，所述下表面具有槽形第二水道，所述直流轉(zhuǎn)換器殼體覆蓋在所述第二水道上，所述第一水道的入水口和回水口與所述第二水道連通從而使在所述第二水道中流動(dòng)的冷卻液全部或者部分經(jīng)由所述入水口進(jìn)入所述第一水道并經(jīng)由所述回水口回流至所述第二水道。
[0007]優(yōu)選地，所述發(fā)熱模塊為IGBT模塊或薄膜電容。
[0008]優(yōu)選地，所述第二水道被多個(gè)分隔壁分隔成多個(gè)分流水道。
[0009]優(yōu)選地，所述第二水道內(nèi)的相鄰的分隔壁之間的進(jìn)水開口位置設(shè)置有凸臺。
[0010]優(yōu)選地，所述第二水道為S形。
[0011]優(yōu)選地，所述側(cè)壁上設(shè)置有與所述第二水道連通的進(jìn)水管和出水管。
[0012]優(yōu)選地，所述入水口與所述回水口被設(shè)置為使所述第二水道中的冷卻液由所述入水口進(jìn)入所述第一水道后，沿著與所述第二水道中的冷卻液相反的方向流動(dòng)。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體與所述直流轉(zhuǎn)換器殼體是一體成型的。
[0014]本實(shí)用新型將驅(qū)動(dòng)控制器和直流轉(zhuǎn)換器的殼體在垂直方向上布置，節(jié)省了空間，并且利用在驅(qū)動(dòng)控制器殼體的底壁兩側(cè)設(shè)置的相互連通的第一水道、第二水道這樣的雙層水道來為驅(qū)動(dòng)控制器中的發(fā)熱模塊和直流轉(zhuǎn)換器提供冷卻，且是以發(fā)熱模塊直接覆蓋在第一水道上，這樣無需外部管路將驅(qū)動(dòng)控制器和直流轉(zhuǎn)換器串聯(lián)冷卻，降低了布置復(fù)雜度、提高了冷卻效果。
[0015]進(jìn)一步地，第二水道內(nèi)的分隔壁起到加快散熱作用。
[0016]進(jìn)一步地，分隔壁開口位置設(shè)置凸臺，凸臺能夠作為安裝螺釘?shù)木o固凸臺使用，同時(shí)在分隔壁之間的進(jìn)水開口位置形成紊流，促使第二水道內(nèi)的貼近直流轉(zhuǎn)換器并已經(jīng)發(fā)生熱交換的水層與遠(yuǎn)離直流轉(zhuǎn)換器還未充分發(fā)生熱交換的水層進(jìn)行混合，提高后續(xù)的冷卻效果O
[0017]進(jìn)一步地，第二水道為S形，增大了與直流轉(zhuǎn)換器殼體的接觸面積，提高冷卻效果O
[0018]進(jìn)一步地，冷卻液進(jìn)入第一水道后沿著相反的方向流動(dòng)，相當(dāng)于延長了冷卻液在驅(qū)動(dòng)控制器殼體中的流動(dòng)路徑，提高了冷卻效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]接下來將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制器殼體的立體圖；
[0022]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制器殼體的俯視圖；
[0023]圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例中安裝了驅(qū)動(dòng)控制模塊的驅(qū)動(dòng)控制器殼體的立體圖；
[0024]圖5是圖2中的驅(qū)動(dòng)控制器殼體水平翻轉(zhuǎn)后的立體圖；
[0025]圖6是驅(qū)動(dòng)控制器殼體的底壁冷卻液流動(dòng)示意圖；
[0026]圖7是圖6中的驅(qū)動(dòng)控制器殼體的底壁的另一個(gè)面的冷卻液流動(dòng)示意圖。
[0027]上圖中標(biāo)記說明:驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)100、上蓋板110、薄膜電容120、IGBT模塊130、驅(qū)動(dòng)控制器殼體140、出水管141、進(jìn)水管142、底壁143、側(cè)壁144、上表面145、第一水道146、入水口 147、底板148、回水口 149、下表面1410、第二水道1411、分隔壁1412、凸臺1413、開口 1414、直流轉(zhuǎn)換器殼體150、直流轉(zhuǎn)換模塊160、下蓋板170。

【具體實(shí)施方式】
[0028]參考圖1，驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)100的外殼主要包括上蓋板110、驅(qū)動(dòng)控制器殼體140、直流轉(zhuǎn)換器殼體150和下蓋板170，內(nèi)部元器件主要包括薄膜電容120、IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)模塊 130 和直流轉(zhuǎn)換模塊160。驅(qū)動(dòng)控制器殼體140內(nèi)安裝有包括薄膜電容120、IGBT模塊130、及未標(biāo)記示出的驅(qū)動(dòng)板、控制板等驅(qū)動(dòng)控制模塊，并以上蓋板Iio封閉。直流轉(zhuǎn)換器殼體150內(nèi)安裝有直流轉(zhuǎn)換模塊160，并以下蓋板170封閉。其中，IGBT模塊130屬于驅(qū)動(dòng)控制器中的發(fā)熱模塊，直流轉(zhuǎn)換模塊160在工作過程中也會產(chǎn)生較高熱量，它們均需要冷卻，或者還存在其它的需要冷卻的元器件也能夠被視為發(fā)熱模塊。在本實(shí)施例中，直流轉(zhuǎn)換器殼體150與驅(qū)動(dòng)控制器殼體140在垂直方向上通過螺釘緊固到一起，這樣使得直流轉(zhuǎn)換器與驅(qū)動(dòng)控制器兩者被布置在垂直空間內(nèi)，而不再需要在水平空間內(nèi)并列布置，這為電動(dòng)車的布置帶來了更高的靈活性。
[0029]結(jié)合圖2、圖3，驅(qū)動(dòng)控制器殼體140是由側(cè)壁144圍繞底壁143形成的，并且從圖1可見，側(cè)壁144上設(shè)置有出水管141和進(jìn)水管142。從圖2和圖3可見的是底壁143的上表面145，上表面145與上述薄膜電容120、IGBT模塊130、及驅(qū)動(dòng)板、控制板等驅(qū)動(dòng)控制模塊中的一個(gè)或者多個(gè)接觸。上表面145并非一個(gè)平坦的表面，在上表面145上，具有局部凹陷形成的槽形第一水道146,第一水道146的底板148的兩端開有入水口 147和回水口149。結(jié)合圖4可見，將驅(qū)動(dòng)控制模塊安裝到驅(qū)動(dòng)控制器殼體140中后，IGBT模塊130恰好覆蓋在第一水道146上，從而使IGBT模塊130與底板148之間形成一個(gè)相對封閉的冷卻液流動(dòng)管路。當(dāng)然，為了提高密封性能及隔水性能，IGBT模塊130下方還能夠增加密封墊、隔膜等，這也屬于本文中的“接觸”、“覆蓋”的范疇?；蛘?，也能夠?qū)⑼瑯尤菀装l(fā)熱的薄膜電容120覆蓋在第一水道146上。
[0030]參考圖5。圖5是圖2中的驅(qū)動(dòng)控制器殼體140水平翻轉(zhuǎn)約180°以后的視圖，主要表明的是底壁143的下表面1410的結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖1可知，組裝完成后，下表面1410是與直流轉(zhuǎn)換器殼體150接觸表面。下表面1410也并非平坦的表面，而是具有槽形第二水道1411，組裝完成后，直流轉(zhuǎn)換器殼體150覆蓋在第二水道1411上，從而在下表面1410上形成一個(gè)相對封閉的冷卻液流動(dòng)管路。當(dāng)然，為了提高密封性能及隔水性能，直流轉(zhuǎn)換器殼體150與下表面1410之間也能夠增加密封墊、隔膜等，這也屬于本文中的“接觸”、“覆蓋”的范疇。在第二水道1411被多個(gè)分隔壁1412分隔成多個(gè)分流水道,在相鄰的分隔壁1412之間的進(jìn)水開口 1414位置處設(shè)置有凸臺1413。凸臺1413并不封閉進(jìn)水開口 1414，而是與之存在一定距離。分隔壁1412及凸臺1413的作用將在下文中進(jìn)行描述。
[0031]結(jié)合圖2、圖3和圖5可見，第一水道146的入水口 147和回水口 149與第二水道1411連通。這樣，底壁143的上表面145與下表面1410上形成了雙層水道，并且在底板148的位置，第一水道146與第二水道1411是重疊的。
[0032]結(jié)合圖6、圖7，該圖中以帶箭頭的線代表冷卻液的流動(dòng)方向。冷卻液從進(jìn)水管142進(jìn)入第二水道1411，在第二水道1411中流動(dòng)一段距離后，在入水口 147處全部或者部分進(jìn)入第一水道146，第一水道146中的冷卻液再經(jīng)由回水口 149回流至第二水道1411，在第二水道1411中繼續(xù)流動(dòng)一段距離后由出水管141流出。冷卻液在第二水道1411中流動(dòng)時(shí)，會被分隔壁1412分流，這提高了散熱效果。凸臺1413不僅能夠用于緊固螺釘?shù)陌惭b，而且它的設(shè)置位置使得冷卻液在進(jìn)入開口 1414之前，在凸臺1413、分隔壁1412之間形成紊流區(qū)，這樣第二水道1411內(nèi)的貼近直流轉(zhuǎn)換器并已經(jīng)發(fā)生熱交換的水層能夠與遠(yuǎn)離直流轉(zhuǎn)換器還未充分發(fā)生熱交換的水層進(jìn)行混合，提高冷卻液在后續(xù)流動(dòng)過程中的冷卻效果。結(jié)合圖1、圖6可知，S形的第二水道1411為直流轉(zhuǎn)換器殼體150內(nèi)的直流轉(zhuǎn)換模塊160提供了大面積的冷卻，確保了直流轉(zhuǎn)換模塊160的良好冷卻效果。而且從整個(gè)冷卻液流路來看，第二水道1411中的冷卻液經(jīng)由入水口 147進(jìn)入第一水道146后，在底板148位置，冷卻液是沿著與第二水道1411中的冷卻液流動(dòng)方向相反的方向流動(dòng)的，也就是說，冷卻液先沿某一方向(如帶箭頭粗實(shí)線所示)流動(dòng)對直流轉(zhuǎn)換模塊160進(jìn)行一段冷卻后，在底板148處進(jìn)入上層的第一水道146沿著逆方向(如帶箭頭粗虛線所示)流動(dòng)對IGBT模塊進(jìn)行冷卻，然后再回到第二水道1411繼續(xù)沿原方向?qū)χ绷鬓D(zhuǎn)換模塊160進(jìn)行冷卻，這延長了冷卻液的流動(dòng)路徑，使得冷卻液能夠?qū)π枰鋮s的元器件進(jìn)行充分冷卻，提高了冷卻效果。而第一水道146、第二水道1411是形成于驅(qū)動(dòng)控制器殼體140內(nèi)，無需外部管路對驅(qū)動(dòng)控制器和直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行串聯(lián)，集成度、冷卻效果均得到了提高。
[0033]在本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)控制器殼體140與直流轉(zhuǎn)換器殼體150是通過螺釘緊固到一起的，這樣做的優(yōu)勢在于便于底壁143的上表面145上的第一水道146和下表面1410上的第二水道1411的形成，但本實(shí)用新型并不排除將驅(qū)動(dòng)控制器殼體140與直流轉(zhuǎn)換器殼體150通過一體成型的方式緊固到一起，當(dāng)然這樣做會使得生產(chǎn)工藝更加復(fù)雜。
[0034]雖然本實(shí)用新型是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本實(shí)用新型并不限定于上述實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對其進(jìn)行修改和變化，但并不離開本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)構(gòu)思和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，包括: 驅(qū)動(dòng)控制器殼體，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體內(nèi)安裝有驅(qū)動(dòng)控制模塊； 用于封閉所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體的上蓋板； 直流轉(zhuǎn)換器殼體，所述直流轉(zhuǎn)換器殼體內(nèi)安裝有直流轉(zhuǎn)換模塊； 用于封閉所述直流轉(zhuǎn)換器殼體的下蓋板； 其特征在于，所述直流轉(zhuǎn)換器殼體與所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體在垂直方向上緊固到一起，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體的底壁具有與所述驅(qū)動(dòng)控制模塊接觸的上表面和與所述直流轉(zhuǎn)換器殼體接觸的下表面，所述上表面具有槽形第一水道，所述第一水道兩端具有入水口和回水口，所述驅(qū)動(dòng)控制模塊中的發(fā)熱模塊覆蓋在所述第一水道上，所述下表面具有槽形第二水道，所述直流轉(zhuǎn)換器殼體覆蓋在所述第二水道上，所述第一水道的入水口和回水口與所述第二水道連通從而使在所述第二水道中流動(dòng)的冷卻液全部或者部分經(jīng)由所述入水口進(jìn)入所述第一水道并經(jīng)由所述回水口回流至所述第二水道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)熱模塊為IGBT模塊或薄膜電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二水道被多個(gè)分隔壁分隔成多個(gè)分流水道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二水道內(nèi)的相鄰的分隔壁之間的進(jìn)水開口位置設(shè)置有凸臺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二水道為S形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體的側(cè)壁上設(shè)置有與所述第二水道連通的進(jìn)水管和出水管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述入水口與所述回水口被設(shè)置為使所述第二水道中的冷卻液由所述入水口進(jìn)入所述第一水道后，沿著與所述第二水道中的冷卻液相反的方向流動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)控制器與直流轉(zhuǎn)換器的集成結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)控制器殼體與所述直流轉(zhuǎn)換器殼體是一體成型的。
【文檔編號】H02M1/00GK203840188SQ201420238531
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月8日
【發(fā)明者】萬媛媛, 湯玉輝 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司