一种散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器的制作方法

本实用新型涉及散热器领域，尤其涉及一种散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器。

背景技术：

目前电动汽车控制器包括控制箱体、电容、半导体(IGBT)模块、半导体(IGBT)模块驱动板、电源板以及控制板，其冷却液散热结构多为通过在电源板、电容、半导体(IGBT)模块的外部通过设置单独的散热器后通过外部散热器的散热翅片上流过的冷却液来到达半导体模块冷却散热的目的，如在所述半导体(IGBT)模块外部设置散热器等。

但上述现有的电动汽车电机控制器及其散热结构存在如下缺陷：

1、现有电动汽车电机控制器的设计使得电机控制器中半导体模块、电容模块、散热器模块均占据一部分的体积位置，使得电动汽车电机控制器模块的整体体积偏大，同时此种散热器结构也增加了控制器的重量。

2、上述的现有电动汽车控制器散热结构仅能实现半导体模块的单面散热，散热效果差。

3、上述的现有电动汽车控制器的半导体散热结构仅能对半导体模块进行散热，而从半导体模块向控制器中其他电子元器件的内部排放的热量增加后，其他电子元器件的内部温度就要上升，仅能针对半导体模块进行散热，或者需要额外增加散热回路来对其他元器件进行散热，结构复杂。

因此，有必要提供一种新的散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器，使其可以对半导体模块以及电容进行充分散热，同时可简化散热结构。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的问题，本实用新型提供了一种新的散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器，其能够对电动汽车控制器的半导体模块(IGBT)以及电容进行散热，延长半导体元件的使用寿命；且使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化；在简化了电动汽车控制器结构的基础上也降低了制造难度，节约了工人的操作时间，降低了材料成本与人工成本。

本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，提供一种散热器，其包括相互平行的散热内管以及散热外管；所述散热内管具有供冷却液通过的第一冷却液入口以及第一冷却液出口；所述散热外管具有供冷却液通过的第二冷却液入口以及第二冷却液出口；所述散热内管与散热外管弯折形成半封闭的环形结构；所述散热内管的环绕区域形成用于安装第一发热元件的空间，并通过所述散热内管的内侧表面为所述第一发热元件散热；所述散热内管与散热外管之间形成用于安装第二发热元件的第一夹层，并通过所述散热内管的外侧表面和所述散热外管的内侧表面为所述第二发热元件散热。

优选的，所述散热外管的数量为两根以上，且相互平行；相邻两根所述散热外管之间形成用于安装第三发热元件的第二夹层。

优选的，所述第一夹层内，所述散热内管的外侧表面以及散热外管的内侧表面分别覆盖并紧贴所述第二发热元件的两个有效散热面；所述散热内管的内侧表面环绕并紧贴所述第一发热元件的外侧表面。

优选的，所述第二夹层内，一所述散热外管的外侧表面以及另一所述散热外管的内侧表面分别覆盖并紧贴所述第三发热元件的两个有效散热面；所述散热内管的内侧表面环绕并紧贴所述第一发热元件的外侧表面。

优选的，所述散热内管与散热外管的三个折弯处均设有折弯圆角。

优选的，所述第一冷却液入口与第二冷却液出口同侧设置；所述第二冷却液入口以及第一冷却液出口同侧设置。

优选的，所述散热内管以及散热外管均为多孔挤压型扁管及其同族多孔挤压型铝型材。

优选的，所述冷却液包括乙二醇或水。

另一方面，提供一种电动汽车控制器，其包括上述散热器、半导体模块以及电容；且所述第一夹层内安装有至少一个半导体模块，所述电容安装在所述散热内管的环绕区域形成的用于安装第一发热元件的空间内。

另一方面，还提供一种电动汽车控制器，其包括上述散热器、半导体模块以及电容；

所述第一夹层内安装有至少一个半导体模块和/或第二夹层内安装有至少一个半导体模块；

所述电容安装在所述散热内管的环绕区域形成的用于安装第一发热元件的空间内。

本实用新型技术方案带来的技术效果：

1、对电动汽车控制器的半导体模块(IGBT)实现双面散热，散热效果好，更好的解决半导体元件的散热问题，延长半导体模块的使用寿命。

2、采用内外平行的散热管围绕电容四周布置，并将半导体模块放置于内外散热管夹层中的结构，使得电动汽车控制器的散热器在对半导体元件进行散热的同时完成对电容的散热。解决了电动汽车控制器半导体模块(IGBT)以及电力变换装置的散热问题。且使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化。

3、通过这种两根弯折的平行散热管的散热器设计，在简化了电动汽车控制器结构的基础上也降低了制造难度，节约了工人的操作时间，降低了材料成本与人工成本。

4、两根散热管中双向的冷却液流路，使得电动汽车控制器的热阻小，半导体模块两端散热均匀温差小。

5、在设计需要时，可通过外置多层散热管的设计增加夹层数量，以此来增多安装半导体模块的空间，提高控制器电路的电流，提高输出功率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例一中的散热器(具有一根散热外管)的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一中的散热器(具有两根散热外管)的剖视图；

图3是本实用新型实施例二中的电动汽车控制器的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种新的散热器以及具有该散热器的电动汽车控制器，其能够对电动汽车控制器的半导体模块(IGBT)以及电容进行散热，延长半导体元件的使用寿命；且使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化；在简化了电动汽车控制器结构的基础上也降低了制造难度，节约了工人的操作时间，降低了材料成本与人工成本。

实施例一：

如图1所示，本实施例中的散热器包括相互平行的散热内管1以及散热外管2，且所述散热内管1以及散热外管2均一体成型；所述散热内管1具有供冷却液通过的第一冷却液入口3以及第一冷却液出口4；所述散热外管2具有供冷却液通过的第二冷却液入口5以及第二冷却液出口6；优选的，本实施例中，所述第一冷却液入口3与第二冷却液出口6同侧设置；所述第二冷却液入口5以及第一冷却液出口4同侧设置；该种设置方式使得冷却液从散热内管1的一端以及散热外管2的另一端流入，在内外平行的散热管内形成异向的冷却液流路(如图1中箭头部分所示)，冷却液从两平行散热管的不同侧的端口方向流入，在两平行散热管内形成相反方向平行的冷却液流路后，再从不同侧的出口端口流出，带走夹在内外平行散热管夹层中的第二发热元件的两个散热面的热量，同时对被散热内管1环绕的第一发热元件进行散热；

进一步的，所述散热内管1与散热外管2弯折形成半封闭的环形结构；优选的，所述散热内管1与散热外管2的三个折弯处均设有折弯圆角，用以缓冲变形；所述散热内管1的环绕区域形成用于安装第一发热元件的空间，并通过所述散热内管1的内侧表面为所述第一发热元件散热；所述散热内管1与散热外管2之间形成用于安装第二发热元件的第一夹层9，并通过所述散热内管1的外侧表面和所述散热外管2的内侧表面为所述第二发热元件散热；优选的，所述第一发热元件可以为电动汽车控制器的电容8(如图3所示)；所述第二发热元件至少为一个，且可以为电动汽车控制器的半导体模块7(如图3所示)。

需要说明的是，上述结构设计并不仅限于两层平行的散热内管1和散热外管2组成的散热结构，其结构组成可根据实际的散热需要进行改变(如根据电动汽车控制器进行扩充)，例如，如图2所示，所述散热外管2的数量可为两根以上，且相互平行；所述散热外管2之间形成用于安装第三发热元件14的第二夹层9’，同样，所述第三发热元件14至少为一个，且可以为电动汽车控制器的半导体模块7(如图3所示)，如此除了可以在第一夹层9内安装第二发热元件，并对其进行散热外，还可以在所述第二夹层9’中布置第三发热元件14，并对其进行散热，例如，可以在所述第一夹层9和/或第二夹层9’内均布置半导体模块7(如图3所示)进行散热。同时，为便于冷却液的输入，所述第一冷却液入口3以及第一冷却液出口4处分别连接有第一冷却液输入管10以及第一冷却液输出管11；第二冷却液入口5以及第二冷却液出口6处分别连接有所述第二冷却液输入管12以及第二冷却液输出管13；同样，若散热外管2的数量多于两根，则除了靠近所述散热内管1的一散热外管2外，其他每一所述散热外管2均具有对应的冷却液入口以及冷却液出口，所述散热外管2的冷却液出口与冷却液出口全部/部分同侧设置；且在对应的冷却液入口以及冷却液出口设有对应的冷却液输入管以及冷却液输出管。如图2所示，所述散热外管2有两根时，远离所述散热内管1的一散热外管2具有第三冷却液入口(未示出)以及第三冷却液出口(未示出)，且在第三冷却液入口处连接有第三冷却液输入管12’以及第三冷却液输出管13’。

如图2所示，进一步的，所述第一夹层9内，所述散热内管1的外侧表面以及散热外管2的内侧表面分别覆盖并紧贴所述第二发热元件(如图3中的半导体模块7)的两个有效散热面；所述散热内管1的内侧表面环绕并紧贴所述第一发热元件(如图3所示的电容8)的外侧表面；

若具有第二夹层9’，则所述第二夹层9’内，一所述散热外管2的外侧表面以及另一所述散热外管2的内侧表面分别覆盖并紧贴所述第二发热元件14(如图3所述的半导体模块7)的两个有效散热面；同时，所述散热内管1的内侧表面环绕并紧贴所述第一发热元件(图2中未示出)的外侧表面，所述第一发热元件可以为图3所示的电容8。

通过上述设置方式可在两根平行散热管的中间的夹层部分安装有第二发热原件，如图3中的半导体模块7，所述半导体模块7的两个有效散热面被散热管覆盖。同时，通过施加在两根平行散热管上的压紧力，保证散热管与半导体模块紧贴，以进行充分有效的接触。优选的，为增强导热效果，所述第二发热元件，如半导体模块7，与散热内管1或散热外管2紧贴的两个有效散热面均均匀涂有导热材料，所述导热材料可优选为导热硅脂。

进一步的，为增强散热效果，所述散热内管1以及散热外管2均为多孔挤压型扁管及其同族多孔挤压型铝型材，且所述冷却液包括乙二醇或水以及本领域任何其他可用于导热的流动介质。

实施例二：

如图3所示，本实施例中的电动汽车控制器包括上述散热器、半导体模块7以及电容8；且所述第一夹层9内安装有至少一个半导体模块7，所述电容8安装在所述散热内管1的环绕区域形成的用于安装第一发热元件的空间内。优选的，所述第一冷却液入口3以及第一冷却液出口4处分别连接有第一冷却液输入管10以及第一冷却液输出管11；第二冷却液入口5以及第二冷却液出口6处分别连接有所述第二冷却液输入管12以及第二冷却液输出管13；

若所述电动汽车控制器同时还具有第二夹层(未示出)，则所述第一夹层9内安装有至少一个半导体模块和/或第二夹层内安装有至少一个半导体模块7，同样的，所述电容8安装在所述散热内管1的环绕区域形成的用于安装第一发热元件的空间内。

需要说明的是，上述实施例一和二中的技术特征可进行任意组合。

综上所述，本实用新型的技术方案带来的技术效果：

1、对电动汽车控制器的半导体模块(IGBT)实现双面散热，散热效果好，更好的解决半导体元件的散热问题，延长半导体模块的使用寿命。

2、采用内外平行的散热管围绕电容四周布置，并将半导体模块放置于内外散热管夹层中的结构，使得电动汽车控制器的散热器在对半导体元件进行散热的同时完成对电容的散热。解决了电动汽车控制器半导体模块(IGBT)以及电力变换装置的散热问题。且使得电动汽车控制器更为小型化、轻量化、集成化。

3、通过这种两根弯折的平行散热管的散热器设计，在简化了电动汽车控制器结构的基础上也降低了制造难度，节约了工人的操作时间，降低了材料成本与人工成本。

4、两根散热管中双向的冷却液流路，使得电动汽车控制器的热阻小，半导体模块两端散热均匀温差小。

5、在设计需要时，可通过外置多层散热管的设计增加夹层数量，以此来增多安装半导体模块的空间，提高控制器电路的电流，提高输出功率。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。