一种用于电动汽车的逆变器冷却系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电动汽车的逆变器冷却系统，属于汽车配件技术领域；系统包括相互层叠的多个冷却模块；每个冷却模块分别包括第一基板、第二基板和相位模块；相位模块焊接在第一基板和第二基板之间，第二基板位于第一基板的下方；每个冷却模块中的第一基板分别通过一第一热脂层接触一第一水冷板；每个冷却模块中的第二基板分别通过一第二热脂层接触一第二水冷板；在位于相互层叠的多个冷却模块的最上方的第一水冷板和位于相互层叠的多个冷却模块的最下方的第二水冷板之间开设一水冷管道。上述技术方案的有益效果是：解决传统电动汽车中冷却器因绑定线和冷却处理方式导致冷却能力较差和电流能力被限制的问题。

Inverter cooling system for electric vehicle

The invention discloses an inverter for cooling system of electric vehicle, which belongs to the technical field of automobile parts; a plurality of cooling system module includes stacked; each cooling module includes a first substrate, a second substrate respectively and the phase phase module module; welded between the first substrate and the second substrate, a second substrate is disposed on the first substrate; each of the first substrate cooling module respectively in a first heat lipid layer contacting a first cooling plate through the second substrate; each cooling module respectively in a second heat contact a lipid layer second water-cooled plate through; open a cooling water pipe between second water-cooled plate bottom water-cooling plate at the top of the first plurality of cooling modules stacked in the cooling module and a plurality of stacked in the. The beneficial effects of the technical proposal are as follows: the problems of poor cooling ability and limited current capacity of the cooler in the traditional electric vehicle due to the binding line and the cooling treatment mode are solved.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动汽车的逆变器冷却系统
本专利技术涉及汽车配件
，尤其涉及一种用于电动汽车的逆变器冷却系统。
技术介绍
在现有技术的汽车逆变器冷却领域，常规的冷却处理方式是将面积大，厚度小的扁平状模块平铺到水冷板上，这样的冷却方案将长或宽方向的跨接会导致半桥模块正负母线，相输出线间隔很远。为方便客户接线，通常要求逆变器三相出线相邻，模块相出线需较长走线并弯折才可实现。半桥模块需要较大面积的水冷板覆盖，常规水冷板厚重，使逆变器的功率密度受限。半桥模块水道串联，经过前两相模块加热，水流经过第半桥模块时，水温已大幅上升，使电流能力下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出的一种用于电动汽车的逆变器冷却系统的技术方案，以解决传统电动汽车中冷却器因绑定线和冷却处理方式导致冷却能力较差和电流能力被限制的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于电动汽车的逆变器冷却系统，其中，包括相互层叠的多个冷却模块；每个所述冷却模块分别包括第一基板、第二基板和相位模块；所述相位模块焊接在所述第一基板和所述第二基板之间，所述第二基板位于所述第一基板的下方；每个所述冷却模块中的所述第一基板分别通过一第一热脂层接触一第一水冷板；每个所述冷却模块中的所述第二基板分别通过一第二热脂层接触一第二水冷板；在位于相互层叠的多个所述冷却模块的最上方的所述第一水冷板和位于相互层叠的多个所述冷却模块的最下方的所述第二水冷板之间开设一水冷管道，以供水冷散热使用。优选的，该逆变器冷却系统，其中，每个所述相位模块分别包括：上半桥晶圆，所述上半桥晶圆的集电极与所述第二基板焊接，以形成所述相位模块的T+区域；下半桥晶圆，所述下半桥晶圆的发射极与所述第二基板焊接，以形成所述相位模块的T-区域；所述上半桥晶圆的发射极分别与所述下半桥晶圆的集电极和所述第一基板焊接，以形成所述相位模块的相输出区域。优选的，该逆变器冷却系统，其中，所述上半桥晶圆和所述下半桥晶圆均为半桥型的绝缘栅双极型晶体管或为金氧半场效晶体管。优选的，该逆变器冷却系统，其中，于所述第二基板的表面覆盖铜镀层，所述上半桥晶圆和所述下半桥晶圆之间设置一绝缘区域，以供所述T+区域和所述T-区域之间跨接缓冲电容，降低封装寄生电感。优选的，该逆变器冷却系统，其中，采用第一螺钉贯穿每个所述相位模块的所述T+区域；以及采用第二螺钉竖直贯穿每个所述相位模块的所述T-区域。优选的，该逆变器冷却系统，其中，所述第一水冷板和所述第二水冷板均为金属板。优选的，该逆变器冷却系统，其中，所述水冷管道包括设置于相互层叠的多个所述冷却模块的最上方的所述第一水冷板上的进水孔，以及设置于相互层叠的多个所述冷却模块的最下方的所述第二水冷板上的出水孔；进出水孔位置不限，如出水孔可设置于第一冷板上。所述进水孔和所述出水孔均以O形圈密封。优选的，该逆变器冷却系统，其中，在所述第一水冷板朝向所述第一基板的一面设置有褶皱或者突起；在所述第二水冷板朝向所述第二基板的一面设置有褶皱或者突起。优选的，该逆变器冷却系统，其中，所述第一水冷板与所述第二水冷板均通过多个第三螺钉固定。上述技术方案的有益效果是：提供一种逆变器冷却系统，能够解决传统电动汽车中冷却器因绑定线和冷却处理方式导致冷却能力较差和电流能力被限制的问题。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为现有技术中半桥型IGBT器件的电路连接示意图；图2为现有技术中包括半桥型IGBT器件的整体模块示意图；图3-4为本专利技术的较佳的实施例中，一种逆变器冷却系统的侧视图；图5为本专利技术的较佳的实施例中，逆变器冷却系统中上下半桥晶圆的连接示意图；图6为本专利技术的较佳的实施例中，一种逆变器冷却系统的俯视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。传统电动汽车的逆变器冷却系统中，其包括由两个半桥型的绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)器件组成的半桥模块，该两个IGBT器件的连接方式如图1所示，其中上半桥的IGBT器件A的发射极(E极)连接下半桥的IGBT器件B的集电极(C极)，两个IGBT器件A和B的门极(G极)均接地。IGBT器件A的C极为整个半桥模块的T+区域，IGBT器件B的E极为整个半桥模块的T-区域。图2中，IGBT器件A和IGBT器件B通过绑定线21连接，整个半桥模块被焊接在基板22上，该基板22为陶瓷覆铜板(DirectcopperBonded，DCB)。具体地，IGBT器件A的下表面(C极)与基板22焊接，成为上述T+区域，IGBT器件B的下表面(C极)与基板22焊接，为相输出区，并且通过绑定线21连接T-区域。上述基板22通过热脂层23接触水冷板24，水冷板24下方为翅片25。上述如图2中所示的冷却结构，在实际应用中存在以下几个问题：1)上述结构中，半导体芯片占了IGBT器件成本的50％以上，常规模块为单面散热，其散热效率较低、热阻高、热容低，为了保证足够的电流能力，还需要保证使用大面积的半导体芯片，从而使得制造成本上升；2)上述结构中，采用绑定线连接各个IGBT器件，绑定线在通流发热时会因膨胀对半导体芯片以及DCB基板产生应力，从而导致模块的失效，因此绑定线技术通常会成为应用在电动汽车中逆变器的冷却技术的技术瓶颈。同时，绑定线容易导致模块的寄生电感较大，外部的母线电容无法短路模块功率引脚的寄生电感，从而使得开关时的di/dt(单位时间内的电流变化)耦合导致较大的电压尖峰，非常容易损坏IGBT器件。现有技术中，为了解决上述问题，通常需要限制IGBT器件的开关速度，从而会导致开关损耗，因此会降低逆变器的效率和电流能力。3)现有技术中，由于DCB基板表面和水冷板表面的面积都较大，而DCB基板的绝缘层又比较薄，因此会导致整个冷却系统的寄生电容较大，正常工作时产生的脉冲电压会对地造成较大的共模干扰电流，电磁干扰(ElectromagneticInterference，EMI)较强。对于上述问题，常规的冷却处理方法是将面积较大、厚度较小的扁平状模块平铺到水冷板上，这样会导致长方向或宽方向的跨接，从而使得半桥模块正负母线相隔很远。为了便于使用者接线，通常会要求逆变器三相出线相邻，则对于如图2中所示的上述系统而言，模块相出线需要较长的走线并且弯折才能够实现上述接线目的。而较长走线会使得逆变器内腔的温度上升，使得其中电子元器件的工作环境恶化。并且，上述半桥模块的正负母线相隔太远，需要三对引脚的母线电容相接才能够保证寄生电感较小，因此会导致连接工序较多、生产复杂失效率较高等问题。而且，上述半桥模块需要较大面积的水冷板覆盖才能达到水冷散热的目的，而常规的水冷板比较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车的逆变器冷却系统，其特征在于，包括相互层叠的多个冷却模块；每个所述冷却模块分别包括第一基板、第二基板和相位模块；所述相位模块焊接在所述第一基板和所述第二基板之间，所述第二基板位于所述第一基板的下方；每个所述冷却模块中的所述第一基板分别通过一第一热脂层接触一第一水冷板；每个所述冷却模块中的所述第二基板分别通过一第二热脂层接触一第二水冷板；在位于相互层叠的多个所述冷却模块的最上方的所述第一水冷板和位于相互层叠的多个所述冷却模块的最下方的所述第二水冷板之间开设一水冷管道，以供水冷散热使用。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的逆变器冷却系统，其特征在于，包括相互层叠的多个冷却模块；每个所述冷却模块分别包括第一基板、第二基板和相位模块；所述相位模块焊接在所述第一基板和所述第二基板之间，所述第二基板位于所述第一基板的下方；每个所述冷却模块中的所述第一基板分别通过一第一热脂层接触一第一水冷板；每个所述冷却模块中的所述第二基板分别通过一第二热脂层接触一第二水冷板；在位于相互层叠的多个所述冷却模块的最上方的所述第一水冷板和位于相互层叠的多个所述冷却模块的最下方的所述第二水冷板之间开设一水冷管道，以供水冷散热使用。2.如权利要求1所述的逆变器冷却系统，其特征在于，每个所述相位模块分别包括：上半桥晶圆，所述上半桥晶圆的集电极与所述第二基板焊接，以形成所述相位模块的T+区域；下半桥晶圆，所述下半桥晶圆的发射极与所述第二基板焊接，以形成所述相位模块的T-区域；所述上半桥晶圆的发射极分别与所述下半桥晶圆的集电极和所述第一基板焊接，以形成所述相位模块的相输出区域。3.如权利要求2所述的逆变器冷却系统，其特征在于，所述上半桥晶圆和所述下半桥晶圆均为半桥型的绝缘栅双极型晶体管或为金氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙儒文，
申请(专利权)人：宁波央腾汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33