可扩展逆变器的冷却系统及其机械总成技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可扩展逆变器的冷却系统及其机械总成，其中冷却系统包括逆变器箱体、设置在逆变器箱体里面的冷却壳体和盖板，在冷却壳体的顶面上开设有空槽，盖板安装在冷却壳体的顶面上并且密封着所述的空槽，在盖板的底面上设置有水路结构，水路结构伸入到空槽里面以使在空槽里面形成M个并列的水槽，水槽的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围，N是大于3的整数，水槽的数量M根据需要被冷却的功率模块的数量进行扩展，以满足不同类型电动汽车的需要，灵活方便，通用性强。

【技术实现步骤摘要】

:本技术涉及一种可扩展逆变器的冷却系统及其机械总成，属于电动汽车领域。
技术介绍
:现有的电动汽车，例如混合动力汽车、纯电动汽车，由于电机定子绕组相数的不同，用于控制电机运行工作的逆变器需要根据电机定子绕组相数的不同设置不同数量的逆变模块，例如3相电机只需要在逆变器里面设置1个逆变模块，而6相电机需要在逆变器里面设置2个逆变模块，9相电机需要在逆变器里面设置3个逆变模块，每个逆变模块包括3个并列在一起的IGBT模块。在电动汽车的电机控制器里面设置有冷却水路用于对多个并列在一起的IGBT模块进行冷却散热，以把IGBT模块在工作过程中产生的热量散去，保证IGBT模块的正常工作。现在的冷却水路都是针对具体应用而特别设计的，即每种类型的电动汽车都有为其特别设计的冷却水路。这种特别设计的冷却水路对不同类型的电动汽车没有可扩展和可组合性，适用范围窄、通用性差。针对不同类型的电动汽车，如需重新设计冷却水路难度大，并且成本将会大大增加，这些都不是客户所期望的。
技术实现思路
:本技术的第一个目的是提供一种可扩展逆变器的冷却系统，其结构简单，根据需要被冷却的功率模块的数量对水槽的数量进行扩展，以满足不同类型电动汽车的需要，灵活方便，通用性强。本技术的第二个目的是提供一种可扩展逆变器的机械总成，其结构简单，水槽的数量可以根据需要被冷却的功率模块的数量进行扩展，通用性强，有效降低并且控制成本。本技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。可扩展逆变器的冷却系统，包括逆变器箱体、设置在逆变器箱体里面的冷却壳体和盖板，在冷却壳体的顶面上开设有空槽，盖板安装在冷却壳体的顶面上并且密封着所述的空槽，在盖板的底面上设置有水路结构，水路结构伸入到空槽里面以使在空槽里面形成Μ个并列的水槽，水槽的数量Μ是可变化的，其范围在3个至Ν个的范围，Ν是大于3的整数，水槽的数量Μ根据需要被冷却的功率模块的数量进行扩展。上述水槽的数量等于功率模块的数量，每1个水槽对1个功率模块进行冷却。上述Μ个水槽根据需要接成并联水路、或者串联水路、或者并联水路与串联水路的组合。上述并联水路包括入水水道、出水水道以及至少2个水槽，水槽并列的设置在入水水道与出水水道之间，并列的水槽把入水水道与出水水道并联起来。上述串联水路包括入水水道、出水水道以及至少1个水槽，入水水道、水槽以及出水水道依次连接起来。上述水路结构包括在入水水道沿着冷却液流动方向、在盖板的底面上依次设置的分流台阶，沿着冷却液流动方向依次设置的分流台阶使入水水道的横截面积沿着冷却液流动方向逐渐减小以使冷却液按设计需要分配到各个水槽中。上述每个分流台阶可以是底部台阶，或者是左侧台阶，或者是右侧台阶，或者是底部台阶、左侧台阶和右侧台阶的任意组合。上述水路结构包括在入水水道沿着冷却液流动方向、在盖板的底面上设置的分流斜坡，沿着冷却液流动方向设置的分流斜坡使入水水道的横截面积沿着冷却液流动方向逐渐减小以使冷却液按设计需要分配到各个水槽中。上述每个分流斜坡可以是底部斜坡，或者是左侧斜坡，或者是右侧斜坡，或者是底部斜坡、左侧斜坡和右侧斜坡的任意组合。上述水路结构包括在入水水道沿着冷却液流动方向、在盖板的底面上依次设置的导流片，导流片使冷却液按设计需要分配到各个水槽中。上述每个导流片可以是底部导流片，或者是左侧导流片，或者是右侧导流片，或者是底部导流片、左侧导流片和右侧导流片的任意组合。上述导流片是呈Z形，或者是呈锲形，或者是倾斜设置。上述水路结构包括从盖板底面上往下伸出的若干凸台，相邻的2个凸台之间形成1个水槽。上述水路结构包括在水槽里面、设置在盖板底面上的扰流柱或者是肋片。上述在冷却壳体上分别开设有与入水水道连通的入水口和与出水水道连通的出水口。可扩展逆变器的机械总成，包括逆变器箱体、设置在逆变器箱体里面的冷却壳体、盖板、多个功率模块、控制线路板和驱动线路板，在冷却壳体的顶面上开设有空槽，盖板安装在冷却壳体的顶面上并且密封着所述的空槽，功率模块安装在盖板的顶面上，控制线路板通过驱动线路板驱动功率模块，在盖板的底面上设置有水路结构，水路结构伸入到空槽里面以使在空槽里面形成Μ个并列的水槽，水槽的数量Μ是可变化的，其范围在3个至Ν个的范围，Ν是大于3的整数，水槽的数量Μ根据需要被冷却的功率模块的数量进行扩展。上述在冷却壳体的底面上安装有电容模块，通过并列的水槽对电容模块与功率模块进行统一散热。本技术与现有技术相比，具有如下效果:1)水槽的数量Μ是可变化的，其范围在3个至Ν个的范围，Ν是大于3的整数，水槽的数量Μ根据需要被冷却的功率模块的数量进行扩展，其结构简单，根据需要被冷却的功率模块的数量对水槽的数量进行扩展，以满足不同类型电动汽车的需要，灵活方便，通用性强，并且通过把水路结构设置在盖板上，如果需要设计水路只需要改变设置在盖板底面上的水路结构，方便、低成本，而不像现有技术方案中如果需要设计水路则需要更换整个冷却壳体结构，设计量大、成本高，由此可见本技术方案具有明显的技术和成本优势，适宜在生产中推广应用；2) Μ个并列的水槽根据需要接成并联水路、或者串联水路、或者并联水路与串联水路的组合，其结构简单，使用灵活方便，满足不同功率模块的散热要求和不同客户对于冷却水路结构的要求；3)水路结构包括在入水水道沿着冷却液流动方向、在盖板的底面上依次设置的分流台阶，沿着冷却液流动方向依次设置的分流台阶使入水水道的横截面积沿着冷却液流动方向逐渐减小以使冷却液按设计需要分配到各个水槽中，入水水道内冷却液的流速实际上会从入水口开始逐渐降低，因此通过改变入水水道的横截面积，使入水水道的横截面积从入水口开始逐渐减小，使冷却液从入水口进入入水水道后流速较为平稳，并且可以按需分配流入各水槽的冷却液的流量，从而令不同的功率模块的温度差别最小化，充分发挥冷却系统和功率模块的性能，并且可以满足新能源产品集成化、一体化和小型化的需求；4)水路结构包括在水槽里面、设置在盖板底面上的扰流柱或者是肋片，有效增加与冷却液的接触面积，使冷却液能够带走更多的热量，提高整个冷却系统的冷却效率。【附图说明】:图1是实施例中可扩展逆变器的冷却系统的立体图；图2是实施例中盖板第一种实施方式的结构示意图；图3是图2中盖板对应的冷却系统的水路示意图；图4是实施例中盖板第二种实施方式的结构示意图；图5是图4中盖板对应的冷却系统的水路示意图；图6是实施例中盖板第三种实施方式的结构示意图；图7是图6中盖板对应的冷却系统的水路示意图；图8是实施例中盖板第四种实施方式的结构示意图；图9是图8中盖板对应的冷却系统的水路示意图；图10是实施例中盖板第五种实施方式的结构示意图；图11是图10中盖板对应的冷却系统的水路示意图；图12是实施例中盖板第六种实施方式的结构示意图；图13是图12中盖板对应的冷却系统的水路示意图；图14是实施例中盖板第七种实施方式的结构示意图；图15是实施例中盖板第八种实施方式的结构示意图；图16是实施例中盖板第九种实施方式的结构示意图；图17是实施例中盖板第十种实施方式的结构示意图；图18是实施例中盖板第^^一种实施方式的结构示意图；图19是实施例中盖板第十二种实施方式的结构示意图；图20是实施例中盖板第十二种实施方式的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
可扩展逆变器的冷却系统，包括逆变器箱体(1)、设置在逆变器箱体(1)里面的冷却壳体(2)和盖板(3)，在冷却壳体(2)的顶面上开设有空槽(20)，盖板(3)安装在冷却壳体(2)的顶面上并且密封着所述的空槽(20)，其特征在于：在盖板(3)的底面上设置有水路结构(4)，水路结构(4)伸入到空槽(20)里面以使在空槽(20)里面形成M个并列的水槽(40)，水槽(40)的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围，N是大于3的整数，水槽(40)的数量M根据需要被冷却的功率模块的数量进行扩展。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄风太，焦兵锋，
申请(专利权)人：中山大洋电机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44