一种水冷电感模块结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种水冷电感模块结构，包括底面设置水道的水冷底板，所述水冷底板顶面上安装有顶端和底端均开口的电感壳体，所述电感壳体内放置有电感组件，所述电感壳体顶端真空灌封有灌封胶，所述灌封胶固化后形成单体电感，所述单体电感安装于箱体水冷板上。该水冷电感模块结构的成型模具成本低，而且型材方案的拓展性好，产品加长或加高可调，模具的复用性高；而且电感壳体的质地致密，不会产生砂眼、气孔等缺陷，因而可靠性高；并且与电感分体压铸壳体方案相比，本实用新型专利技术的电感组件的传热路径更短，传热媒介更少。传热媒介更少。传热媒介更少。

【技术实现步骤摘要】
一种水冷电感模块结构


[0001]本技术属于电感安装
，具体涉及一种水冷电感模块结构。

技术介绍

[0002]目前电动汽车燃料电池系统中的大功率DC
‑
DC变换器的电感在安装时，一般是在压铸箱体中直接装入电感绕组芯体并进行灌封，由于结构限制，箱体或电感存在的质量问题将导致整个箱体总成报废，报废价值偏高，同时报废箱体的电感返修困难，对产品可靠性存在影响，而且电感散热成为DC
‑
DC变换器功率提升的瓶颈。
[0003]另外，现有技术中采用的分立式压铸壳体电感方案，是将电感壳体从现有的控制器箱体中剥离，对电感壳体按照分体方案进行高压压铸开模，通过印刷硅脂和螺栓连接的方案，将电感装配到箱体水道表面，由于结构限制，开模的电感壳体属于高度定制的产品，平台复用率低，不适合进行功率升级，而且通过硅脂作为导热媒介，会导致电感散热路径变长，即电感产生的热量需要依次通过电感壳体、硅脂、箱体水冷板和冷却液向外散热，与直接灌封方案相比，电感温度加快升高，其中直接灌封方案中电感产生的热量依次通过电感壳体和冷却液向外散热。
[0004]综上，目前两种常见的电感布置方案存在成本高、散热效果差的弊端。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种水冷电感模块结构，该水冷电感模块结构的成型模具成本低、可靠性高且导热性能更优异。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种水冷电感模块结构，包括底面设置水道的挤压型材水冷底板，所述水冷底板顶面上安装有顶端和底端均开口的挤压型材电感壳体，所述电感壳体内放置有电感组件，所述电感壳体顶端真空灌封有灌封胶，所述灌封胶固化后形成单体电感，所述单体电感安装于箱体水冷板上。
[0008]进一步地，所述水冷底板顶面上设置有与所述电感壳体相适配的凹槽，所述电感壳体置于所述凹槽内。
[0009]进一步地，所述电感组件包括多个相同的电感绕组，所述电感壳体呈长方体状，所述电感壳体内一体成型有多个用于间隔各所述电感绕组的间隔板，各所述间隔板与所述电感壳体短边方向的侧面平行。
[0010]进一步地，所述电感组件顶端焊接有沿所述电感壳体长边方向设置的输入长铜排，所述输入长铜排一端贯穿所述电感壳体短边侧的相应侧面，各所述电感绕组顶端一侧边缘处均焊接有沿所述电感壳体短边方向设置的输出短铜排，所述电感壳体长边侧的相应侧面上在各所述输出短铜排处设有顶端开口的安装槽，所述安装槽内安装有绝缘挡板，各所述输出短铜排端部分别贯穿相应所述绝缘挡板。
[0011]进一步地，所述绝缘挡板为环氧板。
[0012]进一步地，所述箱体水冷板内设有顶端开口且用于放置所述水道的水道腔体，所述水道腔体的两侧端均开口，所述水冷底板置于所述箱体水冷板顶面上，且所述水冷底板的水道放置于所述水道腔体内。
[0013]进一步地，所述水冷底板底面与所述箱体水冷板顶面之间通过设置于所述水道腔体一周的密封件密封。
[0014]进一步地，所述水冷底板底面与所述箱体水冷板顶面之间通过FIPG工艺点胶密封。
[0015]进一步地，所述单体电感与所述箱体水冷板之间通过螺栓紧固，即所述电感壳体、水冷底板和箱体水冷板三者之间通过螺栓紧固连接。
[0016]进一步地，所述水道设置于所述水冷底板底面中部位置处，所述水道为直线形或S形；所述水冷底板的材料为铝挤压成型材料AL6063或冷锻铜基板材料，所述电感壳体的材料为铝挤压成型材料AL6063。
[0017]相对于现有技术，本技术的有益效果为：
[0018]本技术的水冷电感模块结构，包括底面设置水道的挤压型材水冷底板，水冷底板顶面上安装有顶端和底端均开口的挤压型材电感壳体，电感壳体内放置有电感组件，电感壳体顶端真空灌封有灌封胶，灌封胶固化后形成单体电感，单体电感安装于箱体水冷板上；由于水冷底板为挤压型材的水冷底板，电感壳体为挤压型材的电感壳体，挤压型材模具开模成本在两千到五千元，高压压铸模具的开模成本在五万到二十万元，这样挤压型材模具开模成本远低于高压压铸模具，因而本技术的成型模具成本低，而且型材方案的拓展性好，产品加长或加高可调，模具的复用性高；而且电感壳体的质地致密，不会产生砂眼、气孔等缺陷，因而可靠性高；并且与电感分体压铸壳体方案相比，本技术的电感组件的传热路径更短，传热媒介更少，即电感组件产生的热量依次通过电感壳体和水道内的冷却液向外散热，而压铸壳体方案中电感产生的热量依次通过电感壳体ADC12、硅脂、箱体水冷板ADC12和冷却液向外散热；本技术中电感壳体顶端真空灌封有灌封胶，采用真空灌封方案对灌封和固化设备要求低，且对存储场地要求低，灌封成本低。
[0019]本技术中，单体电感与箱体水冷板之间通过螺栓紧固，即电感壳体、水冷底板和箱体水冷板三者之间通过螺栓紧固连接，因而本技术的型材电感方案满足电感拆装维护的需求，不会产生箱体报废的现象，产品维护成本低。
[0020]本技术中，水冷底板和电感壳体的材料为AL6063，与压铸箱体一体成型方案相比，铝挤压成型材料AL6063的导热系数为201W/m.k，高于常用的高压压铸成型材质ADC12的导热系数96.2W/m.k，因而水冷底板和电感壳体的导热性能更优异；当水冷底板为冷锻铜基板材料时，电感壳体AL6063配合冷锻铜基板能够进一步提升散热能力，其中冷锻铜基板材质为TU1无氧铜，20℃的导热系数为391W/m.k。
[0021]本技术中，水冷底板顶面上设置有与电感壳体相适配的凹槽，电感壳体置于凹槽内，凹槽的设置能提高水冷效果。
[0022]本技术中，电感组件包括多个相同的电感绕组，电感壳体呈长方体状，电感壳体内一体成型有多个用于间隔各电感绕组的间隔板，各间隔板与电感壳体短边方向的侧面平行，电感组件顶端焊接有沿电感壳体长边方向设置的输入长铜排，输入长铜排一端贯穿电感壳体短边侧的相应侧面，各电感绕组顶端一侧边缘处均焊接有沿电感壳体短边方向设
置的输出短铜排，电感壳体长边侧的相应侧面上在各输出短铜排处设有顶端开口的安装槽，安装槽内安装有绝缘挡板，各输出短铜排端部分别贯穿相应绝缘挡板，这样电感壳体顶端真空灌封灌封胶时，绝缘挡板能封堵灌封胶，避免灌封胶向外溢出。
[0023]本技术中，水冷底板底面与箱体水冷板顶面之间通过设置于水道腔体一周的密封件密封，或者水冷底板底面与箱体水冷板顶面之间通过FIPG工艺点胶密封，这样能确保单体电感的水冷底板底面与箱体水冷板顶面之间满足密封要求。
附图说明
[0024]图1为本技术中水冷底板的立体结构示意图；
[0025]图2为电感壳体的立体结构示意图；
[0026]图3为电感壳体和水冷底板预固定后的立体结构示意图；
[0027]图4为单体电感的立体结构示意图；
[0028]图5为图4的另一个方向的立体结构示意图；
[0029]图6为图5中隐藏灌封胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水冷电感模块结构，其特征在于：包括底面设置水道(1)的水冷底板(2)，所述水冷底板(2)顶面上安装有顶端和底端均开口的电感壳体(3)，所述电感壳体(3)内放置有电感组件，所述电感壳体(3)顶端真空灌封有灌封胶(4)，所述灌封胶(4)固化后形成单体电感(5)，所述单体电感(5)安装于箱体水冷板(6)上。2.根据权利要求1所述的一种水冷电感模块结构，其特征在于：所述水冷底板(2)顶面上设置有与所述电感壳体(3)相适配的凹槽，所述电感壳体(3)置于所述凹槽内。3.根据权利要求1所述的一种水冷电感模块结构，其特征在于：所述电感组件包括多个相同的电感绕组(7)，所述电感壳体(3)呈长方体状，所述电感壳体(3)内一体成型有多个用于间隔各所述电感绕组(7)的间隔板(8)，各所述间隔板(8)与所述电感壳体(3)短边方向的侧面平行。4.根据权利要求3所述的一种水冷电感模块结构，其特征在于：所述电感组件顶端焊接有沿所述电感壳体(3)长边方向设置的输入长铜排(9)，所述输入长铜排(9)一端贯穿所述电感壳体(3)短边侧的相应侧面，各所述电感绕组(7)顶端一侧边缘处均焊接有沿所述电感壳体(3)短边方向设置的输出短铜排(10)，所述电感壳体(3)长边侧的相应侧面上在各所述输出短铜排(10)处设有顶端开口的安装槽(11)，所述安装槽(11)内安装有绝缘挡板(12)，各所述输出短铜排(10)端部分别贯穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：施欢峪，戴丽娜，杜祥顺，梁伟刚，郏慎，
申请(专利权)人：上海磐动电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：