车载功率装置与热管理系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车载功率装置与热管理系统，热管理系统包含该车载功率装置，该车载功率装置包括功率组件和机壳，功率组件包括多个电子器件，机壳包括彼此隔离的内腔以及冷却液通道，其中所述功率组件置于所述内腔内，且所述内腔内填充有绝缘导热液，所述功率组件浸没于所述绝缘导热液中，所述冷却液通道内流通有冷却液。本发明专利技术通过将功率组件浸没于绝缘导热液中，且由于车载功率装置的冷却液通道内流通有冷却液，使得功率组件可以被充分且均匀的冷却。冷却。冷却。

【技术实现步骤摘要】
车载功率装置与热管理系统


[0001]本专利技术涉及一种热管理技术，特别是涉及一种车载功率装置与热管理系统。

技术介绍

[0002]目前，电动汽车进入了日新月异的快速发展阶段，然而电动汽车的里程和充电时间直接关系到用户的体验，成为其选择电动汽车时的重要考虑因素，因此需要不断提升电动车里程和缩短充电时间，车载电能变换系统也随之朝着更高开关频率和功率密度的方向发展，这就要求更高效的热管理系统来解决散热问题以保证其正常工作。
[0003]现有的液冷式车载电能变换系统，其内部的功率开关通过塞铜、过孔以及导热界面材料等将热量传递至水道表面，然后通过冷却液的对流换热将热量带走以实现车载电能变换系统的冷却。但是，此种间接液冷方式的热阻较大，随着车载电能变换系统功率密度的不断提升，将不能满足其散热要求。
[0004]并且，现有技术中，变压器/电感等磁件一般是通过局部灌胶或局部点胶方式进行散热，未灌胶或点胶部分距离冷板较远。因此，变压器/电感等磁件的局部存在空气自然冷却，不利于整机功率密度的进一步提高。
[0005]因此，如何提供一种可以满足更高功率密度的散热方式，成为了业界急需解决的问题之一。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种车载功率装置与热管理系统，可以有效解决现有技术的至少一缺陷。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供一种车载功率装置，其包括：功率组件，其包括多个电子器件；和机壳，其包括彼此隔离的内腔以及冷却液通道，其中所述功率组件置于所述内腔内，且所述内腔内填充有绝缘导热液，所述功率组件浸没于所述绝缘导热液中，所述冷却液通道内流通有冷却液。
[0008]在本专利技术的一实施例中，所述机壳包括内腔盖板、壳体和通道盖板，其中所述内腔盖板与所述壳体组装形成所述内腔，所述壳体与所述通道盖板组装形成所述冷却液通道；所述冷却液通道形成于所述壳体的底部，且所述内腔形成于所述冷却液通道的上方。
[0009]在本专利技术的一实施例中，所述通道盖板与所述壳体的所述底部之间通过搅拌摩擦焊接连接；和/或，所述内腔盖板与所述壳体之间通过可拆卸连接件可拆卸地连接。
[0010]在本专利技术的一实施例中，所述车载功率装置还包括：伸缩气垫，安装于所述内腔盖板和所述壳体之间，且相邻于所述内腔盖板，并能够调节因所述绝缘导热液的热胀冷缩引起的体积变化；所述伸缩气垫的周缘与对应设置于所述壳体和/或所述内腔盖板上的气垫凹槽配合密封安装。
[0011]在本专利技术的一实施例中，所述车载功率装置还包括：注液孔，设置于所述机壳的侧边，且与所述内腔相连通；所述注液孔的顶面高于所述内腔的顶面。
[0012]在本专利技术的一实施例中，所述车载功率装置还包括：冷却液进口和冷却液出口，与所述冷却液通道相连通，其中所述冷却液进口与所述冷却液出口是设置于所述机壳的同一侧，或是设置于所述机壳的相对两侧；和/或，导热液进口和导热液出口，与所述内腔相连通，其中所述导热液进口与所述导热液出口是设置于所述机壳的相对两侧。
[0013]在本专利技术的一实施例中，所述功率组件包括车载充电机模块，所述车载充电机模块包括有主电路板，所述主电路板上设置有变压器；其中，所述冷却液通道的部分向所述内腔延伸，或者所述内腔的底面为平面；所述冷却液通道的部分向所述内腔延伸并在所述内腔中形成变压器槽，所述主电路板上的所述变压器容置于所述变压器槽中，所述冷却液通道的第一部分通道经过所述变压器的底部，所述冷却液通道的第二部分通道经过所述变压器的侧部；或者，所述变压器直接浸没于所述绝缘导热液中，通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。
[0014]在本专利技术的一实施例中，所述主电路板上还设置有功率开关；其中，所述功率开关竖直固定于所述冷却液通道的侧壁上，并通过导热界面材料与所述冷却液通道连接；或者，所述功率开关直接浸没于所述绝缘导热液中，通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。
[0015]在本专利技术的一实施例中，所述车载充电机模块还包括有PFC电路板，所述PFC电路板上设置有电感；其中，所述壳体的部分向所述内腔延伸并在所述内腔中形成电感槽，所述PFC电路板上的所述电感容置于所述电感槽中；或者，所述PFC电路板上的所述电感直接浸没于所述绝缘导热液中，通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。
[0016]在本专利技术的一实施例中，所述变压器通过灌封胶灌封于所述变压器槽内，所述变压器槽的四周及所述变压器的裸露部分通过所述绝缘导热液自然冷却；和/或，所述电感通过灌封胶灌封于所述电感槽内，所述电感槽的四周及所述电感的裸露部分通过所述绝缘导热液自然冷却。
[0017]在本专利技术的一实施例中，所述车载充电机模块还包括有控制电路板、EMI电路板以及屏蔽板，所述主电路板和所述PFC电路板被安装于所述控制电路板的下方；所述EMI电路板以及所述屏蔽板被安装于所述控制电路板的下方，且所述屏蔽板置于所述EMI电路板与所述控制电路板之间；所述EMI电路板、所述屏蔽板、以及所述控制电路板自下而上堆叠设置形成堆叠结构，且在所述机壳的宽度方向上，所述主电路板邻近于所述壳体的一个侧壁设置，所述堆叠结构邻近于所述壳体的另一个侧壁设置，所述PFC电路板设置于所述主电路板与所述堆叠结构之间。
[0018]在本专利技术的一实施例中，所述绝缘导热液为油或氟化液，所述冷却液为乙二醇溶液；所述绝缘导热液充满所述内腔，所述功率组件完全浸没于所述绝缘导热液中。
[0019]在本专利技术的一实施例中，所述功率组件包括车载充电器模块、电池模块、逆变器模块和DCDC电源转换模块的其中之一或其组合。
[0020]为了实现上述目的，本专利技术另提供一种热管理系统，其包括：至少一如上所述的车载功率装置；各个所述车载功率装置的所述内腔相互连通并形成第一冷却回路，所述绝缘导热液通过第一泵的驱动于所述第一冷却回路中流通；和/或，各个所述车载功率装置的所述冷却液通道相互连通并形成第二冷却回路，所述冷却液通过第二泵的驱动于所述第二冷却回路中流通。
[0021]在本专利技术的另一实施例中，在所述第一冷却回路中，各个所述车载功率装置分别与一个流通旁路并联连接，各个所述车载功率装置的导热液进口与对应的所述流通旁路通过可控的旁通阀门连接，所述可控的旁通阀门用于根据各个所述车载功率装置的负载情况调节通入各个所述车载功率装置的所述内腔内的所述绝缘导热液的流量；和/或，在所述第二冷却回路中还包括一个电磁阀，用于调节在所述第二冷却回路中流通的所述冷却液的流量。
[0022]在本专利技术的另一实施例中，所述热管理系统还包括：第一冷却器，与所述第一冷却回路连通；和/或，第二冷却器，与所述第二冷却回路连通；其中，所述第一冷却器与所述第二冷却器为分别独立的单体冷却器；或者，所述第一冷却器与所述第二冷却器为整合在一起的冷却器。
[0023]在本专利技术的另一实施例中，所述车载功率装置为多个，其中，各个所述车载功率装置的所述功率组件包括电池模块、逆变器模块、车载充电器模块和DCDC电源转换模块的其中之一或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载功率装置，其特征在于，包括：功率组件，其包括多个电子器件；和机壳，其包括彼此隔离的内腔以及冷却液通道，其中所述功率组件置于所述内腔内，且所述内腔内填充有绝缘导热液，所述功率组件浸没于所述绝缘导热液中，所述冷却液通道内流通有冷却液。2.根据权利要求1所述的车载功率装置，其特征在于，所述机壳包括内腔盖板、壳体和通道盖板，其中所述内腔盖板与所述壳体组装形成所述内腔，所述壳体与所述通道盖板组装形成所述冷却液通道；所述冷却液通道形成于所述壳体的底部，且所述内腔形成于所述冷却液通道的上方。3.根据权利要求2所述的车载功率装置，其特征在于，所述通道盖板与所述壳体的所述底部之间通过搅拌摩擦焊接连接；和/或，所述内腔盖板与所述壳体之间通过可拆卸连接件可拆卸地连接。4.根据权利要求2所述的车载功率装置，其特征在于，还包括：伸缩气垫，安装于所述内腔盖板和所述壳体之间，且相邻于所述内腔盖板，并能够调节因所述绝缘导热液的热胀冷缩引起的体积变化；所述伸缩气垫的周缘与对应设置于所述壳体和/或所述内腔盖板上的气垫凹槽配合密封安装。5.根据权利要求1所述的车载功率装置，其特征在于，还包括：注液孔，设置于所述机壳的侧边，且与所述内腔相连通；所述注液孔的顶面高于所述内腔的顶面。6.根据权利要求1所述的车载功率装置，其特征在于，还包括：冷却液进口和冷却液出口，与所述冷却液通道相连通，其中所述冷却液进口与所述冷却液出口是设置于所述机壳的同一侧，或是设置于所述机壳的相对两侧；和/或，导热液进口和导热液出口，与所述内腔相连通，其中所述导热液进口与所述导热液出口是设置于所述机壳的相对两侧。7.根据权利要求2所述的车载功率装置，其特征在于，所述功率组件包括车载充电机模块，所述车载充电机模块包括有主电路板，所述主电路板上设置有变压器；其中，所述冷却液通道的部分向所述内腔延伸，或者所述内腔的底面为平面；所述冷却液通道的部分向所述内腔延伸并在所述内腔中形成变压器槽，所述主电路板上的所述变压器容置于所述变压器槽中，所述冷却液通道的第一部分通道经过所述变压器的底部，所述冷却液通道的第二部分通道经过所述变压器的侧部；或者，所述变压器直接浸没于所述绝缘导热液中，通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。8.根据权利要求7所述的车载功率装置，其特征在于，所述主电路板上还设置有功率开关；其中，所述功率开关竖直固定于所述冷却液通道的侧壁上，并通过导热界面材料与所述冷却液通道连接；或者，所述功率开关直接浸没于所述绝缘导热液中，通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。9.根据权利要求7或8所述的车载功率装置，其特征在于，
所述车载充电机模块还包括有PFC电路板，所述PFC电路板上设置有电感；其中，所述壳体的部分向所述内腔延伸并在所述内腔中形成电感槽，所述PFC电路板上的所述电感容置于所述电感槽中；或者，所述PFC电路板上的所述电感直接浸没于所述绝缘导热液中，通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。10.根据权利要求9所述的车载功率装置，其特征在于，所述变压器通过灌封胶灌封于所述变压器槽内，所述变压器槽的四周及所述变压器的裸露部分通过所述绝缘导热液自然冷却；和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁红光，尤培艾，孟岳勇，章进法，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：