一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构制造技术

一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构，包括流道外壳，所述流道外壳内设置一散热基板，所述散热基板上端面设置

【技术实现步骤摘要】
一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构


[0001]本专利技术涉及功率模块散热
，具体涉及一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构
。

技术介绍

[0002]随着新能源车的电驱动总成向多合一高度集成
、
高转矩密度
、
高功率密度的方向发展，电机控制器及电力电子功率器件的热损耗也快速增大，对功率器件的散热冷却提出更高的要求，而散热性能的好坏直接影响电机控制器功率器件的安全性和可靠性，进而影响驱动电机及整车的性能和效率
。
当控制器功率模块运行在峰值工况时，功率模块的热损耗迅速增加，其温度也将迅速升高，一旦超过功率模块的安全运行温度范围，会导致功率器件的稳定性下降或失效，甚至造成功率器件烧毁
。
[0003]目前，半导体功率器件的热流密度进一步提升，需要在很小的面积上将很高的热量散出去，否则，由于散热性能不佳，会引起功率器件的结温超标而导致功率器件的失效率快速增加，甚至造成功率器件失效或烧毁，严重影响电子设备的长期安全稳定运行
。
[0004]然而，现有驱动电机控制器液冷板的散热结构主要依靠经验进行设计，需要反复进行设计优化
、
试验验证和改模，产品开发周期长
、
开发成本高
。
缺乏电机控制器功率模块的液冷板结构的设计方法，液冷板散热性能不高，容易出现
IGTB
功率模块失效或烧毁，严重影响控制器的正常工作
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种动电机控制器功率模块的液冷板结构，它能够解决现有技术中的液冷板流道散热结构设计周期长和改模周期长的技术问题
。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构，包括流道外壳，所述流道外壳内设置一散热基板，所述散热基板上端面设置
IGBT
模块，下端面设置若干与
IGBT
模块对应的散热柱，所述散热柱为圆柱形，所述散热基板与流道外壳通过密封圈密封形成液冷板流道，所述散热柱位于液冷板流道内，所述流道外壳上设有与液冷板流道连通的流道进口和流道出口；
[0007]其中，所述液冷板流道的宽度
B
，所述液冷板流道的长度
L
，所述散热柱的高度
h
，所述散热柱的直径
d
，所述散热柱间的排间距
c
，所述散热柱间的列间距
s
之间满足的关系式为：
[0008]和
和
[0009][0010]优选地，所述
IGBT
模块的长度
l
满足
(L
‑
10)mm≤l≤Lmm
；和，所述
IGBT
模块的宽度
b
满足
(B
‑
6)mm≤b≤Bmm
；其中，
B
为液冷板流道的宽度，
L
为液冷板流道的长度
。
[0011]优选地，所述散热柱采用叉排的排列方式
。
[0012]优选地，所述散热柱的高度
h
为
4.8mm
～
5.8mm。
[0013]优选地，所述散热柱的直径
d
为
1mm
～
3mm。
[0014]优选地，所述散热柱横向沿液冷板流道长度
L
方向间隔设置，相邻两个散热柱间的排间距
c
满足
1.4mm≤c≤4mm
；所述散热柱纵向沿液冷板流道宽度
B
方向间隔设置，相邻两个散热柱之间的列间距
s
满足
1.6mm≤s≤4.2mm
，且其中
d
为散热柱的直径
。
[0015]优选地，所述散热柱每列的数量为液冷板流道的长度
L
与相邻两个散热柱间的排间距
c
的比值取整，所述散热柱每排的数量为液冷板流道的宽度
B
与相邻两个散热柱间的列间距
s
的比值取整
。
[0016]优选地，所述流道外壳内侧设有一凹槽，所述散热基板装配在凹槽内，与流道外壳形成液冷板流道，所述凹槽的槽底两侧分别设有液冷板流道的流道进口和流道出口
。
[0017]优选地，所述散热基板由铜或碳化硅铝材料制成，所述散热柱由铝
、
铝合金或铜材料制成
。
[0018]优选地，所述流道外壳由铝或铝合金材料制成
。
[0019]本专利技术的有益效果在于，采用本专利技术的技术方案，根据具体设计要求，通过上述关于液冷板流道的宽度
、
长度，散热柱的高度
、
直径，相邻两排散热柱间的排间距以及相邻两列散热柱间的列间距之间的关系公式，能够得到散热柱的具体参数尺寸和排列位置，快速的设计出符合要求的高效散热液冷板结构，简化了驱动电机控制器功率模块的液冷板结构的设计过程，极大地降低了驱动电机控制器功率模块的高效散热液冷板结构的设计周期和改模周期
。
因此，通过本专利技术提供的技术方案，能够解决现有技术中的驱动电机控制器功率模块的液冷板结构的设计周期长和改模周期长的技术问题
。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的结构示意图
A
；
[0021]图2为本专利技术的结构示意图
B
；
[0022]图3为本专利技术的剖视图；
[0023]图4为本专利技术散热柱在散热基板上的结构示意图
A
；
[0024]图5为图4的
A
处发大图；
[0025]图6为本专利技术散热柱在散热基板上的结构示意图
B
；
[0026]图7为本专利技术
IGBT
模块在散热基板上的结构示意图
。
具体实施方式
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术
。
[0028]参考图1至图7，一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构，包括流道外壳2，所述流道外壳2内设置一散热基板3，所述散热基板3上端面设置
IGBT
模块1，下端面设置若干与
IGBT
模块1对应的散热柱4，所述散热柱4为圆柱形，所述流道外壳3内侧设有一凹槽，所述散热基板3装配在凹槽内通过密封圈6密封与流道外壳2形成液冷板流道5，使散热柱4位于液冷板流道5内，所述凹槽的槽底两侧分别设有液冷板流道5的流道进口
51
和流道出口
52。
[0029]其中，所述液冷板流道的宽度
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构，其特征在于：包括流道外壳
(2)
，所述流道外壳
(2)
内设置一散热基板
(3)
，所述散热基板
(3)
上端面设置
IGBT
模块
(1)
，下端面设置若干与
IGBT
模块
(1)
对应的散热柱
(4)
，所述散热柱
(4)
为圆柱形，所述散热基板
(3)
与流道外壳
(2)
通过密封圈
(6)
密封形成液冷板流道
(5)
，所述散热柱
(4)
位于液冷板流道
(5)
内，所述流道外壳
(2)
上设有与液冷板流道
(5)
连通的流道进口
(51)
和流道出口
(52)
；其中，所述液冷板流道的宽度
B
，所述液冷板流道的长度
L
，所述散热柱的高度
h
，所述散热柱的直径
d
，所述散热柱间的排间距
c
，所述散热柱间的列间距
s
之间满足的关系式为：和和
2.
根据权利要求1所述的一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构，其特征在于：所述
IGBT
模块
(1)
的长度
l
满足
(L
‑
10)mm≤l≤Lmm
；和，所述
IGBT
模块
(1)
的宽度
b
满足
(B
‑
6)mm≤b≤Bmm
；其中，
B
为液冷板流道的宽度，
L
为液冷板流道的长度
。3.
根据权利要求1所述的一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构，其特征在于：所述散热柱
(4)
采用叉排的排列方式
。4.
根据权利要求1或3所述的一种驱动电机控制器功率模块的液冷板结构，其特征在于：所述散热柱
(4)
的高度
h
为<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，王建威，刘勇，杨述松，张向奎，
申请(专利权)人：重庆青山工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：