散热装置和具有其的水泵组件的制作方法

1.本实用新型涉及电池热管理技术领域，尤其是涉及一种散热装置和具有其的水泵组件。


背景技术：

2.新能源汽车热管理系统中采用的电池热管理水泵，主要包括电机、控制器和外壳，外壳为塑料件，水泵自身具有控制功能，能够接收整车发出的信号例如lin信号或pwm信号等，来调节自身的转速；其中，控制器采用mos开关管对电机进行控制，在水泵工作时，控制器的mos开关管会产生大量热量，而水泵主体为树脂聚合物件，导热性能较差。
3.为了将控制器产生的热量排出，相关技术中，通过设置散热装置对控制器进行热量传到，控制器产生的热量传递至散热装置，散热装置与外界空气接触以进行热量交换，实现散热目的，散热装置采用翅片结构以增加散热面积、提高散热效率；然而，这种散热装置结果相对复杂，材料成本以及生产散热装置所采用的模具成本均较高。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种散热装置，所述散热装置在保证控制器散热需求的前提下，结构简单，加工方便，成本较低。
5.本实用新型还提出一种具有上述散热装置的水泵组件。
6.根据本实用新型第一方面实施例的散热装置，所述散热装置适于安装于水泵上，所述水泵包括壳体、电机和控制器，所述壳体内限定出安装腔，所述电机和所述控制器均设于所述安装腔，所述壳体形成有与所述安装腔连通的通口，所述控制器与所述通口相对设置且用于控制所述电机运行，所述散热装置用于对所述控制器进行散热，且包括：第一散热件，所述第一散热件的厚度一侧适于伸入所述通口且适于与所述控制器配合传热；第二散热件，所述第二散热件层叠设在第一散热件的背向所述控制器的一侧，且与所述第一散热件配合传热，所述第一散热件和所述第二散热件均为板状结构。
7.根据本实用新型实施例的散热装置，通过设置第一散热件与控制器配合传热，并将热量传递至第二散热件，从而将控制器的热量快速排出；通过设置第一散热件和第二散热件均为板状结构，在保证控制器散热需求的前提下，有效简化了散热装置的结构，有利于节省散热装置的用材量，降低材料成本，且有利于简化用于制作散热装置的模具的结构，降低模具成本。
8.在一些实施例中，所述第二散热件适于与所述壳体密封连接。
9.在一些实施例中，所述散热装置还包括：至少一个第三散热件，所述第三散热件设在所述第二散热件的背向所述第一散热件的一侧，且与所述第二散热件配合传热，所述第三散热件形成为板状结构且与所述第二散热件层叠设置。
10.在一些实施例中，所述第二散热件形成有连接孔，所述连接孔用于穿设紧固件以
将所述第二散热件和所述壳体固定相连，所述第三散热件遮挡所述连接孔。
11.在一些实施例中，所述散热装置为一体件。
12.根据本实用新型第二方面实施例的水泵组件，包括：水泵，所述水泵包括壳体、电机和控制器，所述壳体内限定出安装腔，所述电机和所述控制器均设于所述安装腔，所述壳体的轴向一端形成有与所述安装腔连通的通口，所述控制器与所述通口相对设置且用于控制所述电机运行；散热装置，所述散热装置为根据本实用新型上述第一方面实施例的散热装置，且用于对所述控制器进行散热，所述第二散热件与所述壳体固定相连。
13.根据本实用新型实施例的水泵组件，通过采用上述的散热装置，便于满足水泵的散热需求，同时降低水泵组件的成本。
14.在一些实施例中，所述第一散热件与所述控制器之间设有导热胶。
15.在一些实施例中，所述壳体的外表面形成有安装槽，所述第二散热件限位配合于安装槽。
16.在一些实施例中，所述水泵组件还包括：密封件，所述密封件设于所述第二散热件和所述壳体之间，所述密封件环绕所述通口设置且间隔设于所述通口的径向外侧，所述第二散热件通过紧固件与所述壳体固定相连以挤压所述密封件。
17.在一些实施例中，所述第二散热件和所述壳体中的至少一个上形成有用于容纳所述密封件的容纳槽。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是根据本实用新型一个实施例的散热装置的示意图；
21.图2是图1中所示的散热装置的另一个示意图；
22.图3是根据本实用新型一个实施例的水泵组件的示意图；
23.图4是图3中所示的水泵组件的另一个示意图；
24.图5是图3中所示的水泵组件的爆炸图。
25.附图标记：
26.水泵组件200、水泵101、
27.壳体1011、安装腔1011a、通口1011b、安装槽1011c、安装孔1011d、
28.散热装置100、
29.第一散热件1、第二散热件2、连接孔2a、第三散热件3。
具体实施方式
30.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
32.下面，参考附图，描述根据本实用新型实施例的散热装置100。
33.其中，散热装置100适于安装于水泵101上，水泵101包括壳体1011、电机和控制器，壳体1011内限定出安装腔1011a，电机和控制器均设于安装腔1011a，则电机的至少部分设于安装腔1011a内，控制器的至少部分设于安装腔1011a内，控制器用于控制电机运行，例如控制器可以用于控制电机换向；壳体1011形成有通口1011b，通口1011b可以沿壳体1011的厚度方向贯穿壳体1011相应壁面，使得通口1011b与安装腔1011a连通，控制器与通口1011b相对设置，使得控制器暴露于通口1011b处，或者说，从壳体1011外可以通过通口1011b直接看到控制器。
34.散热装置100用于对控制器进行散热，以便将控制器产生的热量及时导出，避免控制器温度过高而影响控制器正常使用，便于将控制器的工作温度控制在合理范围内。
35.如图1、图2、图4和图5所示，散热装置100包括第一散热件1和第二散热件2，第一散热件1适于伸入通口1011b，第一散热件1的厚度一侧适于与控制器配合传热，则控制器产生的热量可以传递至第一散热件1，第二散热件2层叠设在第一散热件1的背向控制器的一侧，则第一散热件1的厚度方向与第二散热件2的厚度方向大致平行，第二散热件2与第一散热件1配合传热，则第一散热件1上的热量可以传递至第二散热件2。由此，第一散热件1可以将控制器的热量带走，并传递至第二散热件2，第二散热件2可以与外界环境中的空气发生热传递，从而将控制器的热量快速排出，以保证水泵101正常使用。
36.需要说明的是，在本技术的描述中，第一特征与第二特征之间“配合传热”，是指第一特征与第二特征之间存在热传递，包括但不限于，第一特征与第二特征直接接触以实现传热，或者第一特征与第二特征之间设有导热件以实现传热。
37.其中，第一散热件1和第二散热件2均为板状结构，使得散热装置100可以形成为多层板状结构，结构简单、加工难度较低，在保证控制器的散热需求的前提下，有效简化了散热装置100的结构，从而有利于节省散热装置100的用材量，降低材料成本，且有利于简化用于制作散热装置100的模具的结构，降低模具成本。由上述分析可知，第二散热件2设在第一散热件1厚度两侧中的背向控制器的一侧，从而当散热装置100用于水泵101时，控制器和第二散热件2分别设于第一散热件1的厚度两侧。
38.在本技术的描述中，“板状结构”可以包括平板结构和曲面板结构，板状结构可以为等厚结构、或非等厚结构。
39.根据本实用新型实施例的散热装置100，通过设置第一散热件1与控制器配合传热，并将热量传递至第二散热件2，从而将控制器的热量快速排出；通过设置第一散热件1和第二散热件2均为板状结构，在保证控制器散热需求的前提下，有效简化了散热装置100的结构，有利于节省散热装置100的用材量，降低材料成本，且有利于简化用于制作散热装置100的模具的结构，降低模具成本。
40.相对于一些技术中，散热装置采用翅片结构，翅片结构包括多个翅片，每个翅片竖直设在散热装置的传热板上，使得散热装置的结构较为复杂，对应的模具结构复杂，模具成本较高，本技术在满足散热需求的前提下，简化了散热装置100的结构，降低了生产成本。
41.可选地，第一散热件1和第二散热件2中的至少一个与壳体1011固定相连，以便实现散热装置100的安装。
42.在一些实施例中，第二散热件2适于与壳体1011密封连接，则便于保证第二散热件2有效密封通口1011b，保证安装腔1011a的密封性能，以便于实现控制器和电机的防水、防尘等，使得水泵101可靠运行。
43.可选地，在本技术的描述中，“密封连接”可以包括但不限于，挤压密封圈密封、密封胶密封等。
44.在一些实施例中，如图1和图2所示，散热装置100还包括第三散热件3，第三散热件3设在第二散热件2的背向第一散热件1的一侧，且第三散热件3与第二散热件2配合传热，则第二散热件2设于第一散热件1和第三散热件3之间，且第二散热件2上的热量可以传递至第三散热件3，第三散热件3可以与外界环境中的空气发生热传递，则第二散热件2上的热量一部分可以通过第三散热件3排出、另一部分可以直接排出，丰富了散热装置100的散热路径，提升了散热装置100的散热面积，从而提升了散热装置100的散热效率，进一步保证控制器热量的快速排出。
45.其中，第三散热件3为一个或多个；当第三散热件3为多个时，多个第三散热件3均设在第二散热件2的背向第一散热件1的一侧，此时，每个第三散热件3可以分别与第二散热件2配合传热以将第二散热件2上的热量排出、或者至少一个第三散热件3通过与其余第三散热件3配合传热以将第二散热件2上的热量排出。
46.在一些实施例中，如图1和图2所示，第三散热件3形成为板状结构，且第三散热件3与第二散热件2层叠设置，则在保证控制器的散热需求的前提下，简化了第三散热件3的结构，有利于节省第三散热件3的用材量，降低材料成本，同时有利于简化用于制作第三散热件3或散热装置100的模具的结构，降低模具成本。
47.可选地，当第三散热件3与第二散热件2层叠设置时，如果第三散热件3为多个，则多个第三散热件3可以层叠设置，此时其中一个第三散热件3可以将第二散热件2的热量传递至其余第三散热件3，或者多个第三散热件3可以同层设置，此时每个第三散热件3均可以将第二散热件2的热量直接排出。
48.在一些实施例中，如图2、图4和图5所示，第二散热件2形成有连接孔2a，连接孔2a用于穿设紧固件以将第二散热件2和壳体1011固定相连，第三散热件3遮挡连接孔2a，则当散热装置100安装于水泵101时，用户从外观上无法直接看到连接孔2a，便于实现散热装置100外观的整体性，同时可以避免连接孔2a暴露于使用环境中易导致对连接孔2a的防水、防尘、防腐蚀等防护等级要求较高，从而便于降低紧固件和连接孔2a的设置要求，简化加工工艺。
49.可选地，紧固件为螺钉等。
50.可选地，第三散热件3与第二散热件2为一体成型件时，连接孔2a可以未贯穿第三散热件3，此时可以自壳体1011的远离散热装置100的另一侧安装第二散热件2和壳体1011之间的紧固件，以实现散热装置100的安装。
51.在一些实施例中，如图1和图2所示，散热装置100为一体件，则当散热装置100包括第一散热件1和第二散热件2时，第一散热件1和第二散热件2为一体成型件，当散热装置100包括第一散热件1、第二散热件2和第三散热件3时，第一散热件1、第二散热件2和第三散热件3为一体成型件。
52.由此，散热装置100加工方便，方便散热装置100的装配，可以节省第一散热件1和第二散热件2、以及第二散热件2和第三散热件3之间的组装工序，从而节省工位器具费用，降低装配成本。
53.下面以第一散热件1和第二散热件2为一体成型件为例进行说明，可以包括：1、第一散热件1和第二散热件2一次加工成型，例如，第一散热件1和第二散热件2一体铸造成型；2、在第一散热件1加工成型的基础上再加工出第二散热件2、或者在第二散热件2加工成型的基础上再加工出第一散热件1，此时第一散热件1和第二散热件2可以经过两次加工工序后成型。可以理解的是，无论第一散热件1和第二散热件2的具体加工顺序如何，只要满足散热装置100在整体加工完毕后第一散热件1和第二散热件2为一体化结构即可。
54.在一些可选实施例中，散热装置100为铝件、或铝合金件、或铜件、或铜合金件等，以便保证散热装置100的散热性能。
55.例如，散热装置100为一体件，整个散热装置100为铝合金件。
56.举例来说，上述一些技术中，散热装置包括传热板和翅片结构，传热板与控制器配合传热，翅片结构设在传热板上，翅片结构包括多个间隔设置的翅片，翅片竖直设在传热板上，以使翅片的厚度方向与传热板的厚度方向大致垂直；通过计算该散热装置的理论用材量为：传热板重量为6.8g，翅片结构的重量为24.5g，散热装置的总重量为31.3g。本技术中散热装置100包括第一散热件1、第二散热件2和第三散热件3，散热装置100的理论用材量一共为17.6g，相比于上述一些技术中的方案，本技术仅材料成本就可以降低44％，且模具成本也相对较低，可见本技术的散热装置100从原材料、模具费、装配工艺三个方面，均可以降低产品成本，在不影响散热装置100基本功能的前提下，单个产品可以有较大幅度的降价。
57.根据本实用新型第二方面实施例的水泵组件200，包括水泵101和散热装置100，水泵101包括壳体1011、电机和控制器，壳体1011内限定出安装腔1011a，电机和控制器均设于安装腔1011a，则电机的至少部分设于安装腔1011a内，控制器的至少部分设于安装腔1011a内，控制器用于控制电机运行，例如控制器可以用于控制电机换向，散热装置100用于对控制器进行散热；壳体1011的轴向一端形成有通口1011b，通口1011b可以沿壳体1011的轴向贯穿壳体1011的相应端面，使得通口1011b与安装腔1011a连通，控制器与通口1011b相对设置，使得控制器暴露于通口1011b处，或者说，从壳体1011外可以通过通口1011b直接看到控制器。
58.其中，散热装置100为根据本实用新型上述第一方面实施例的散热装置100，第一散热件1的厚度一侧伸入通口1011b，且第一散热件1的上述厚度一侧与控制器配合传热，第二散热件2与壳体1011固定相连，以实现散热装置100的安装，且散热装置100安装于壳体1011的轴向一端。
59.根据本实用新型实施例的水泵组件200，通过采用上述的散热装置100，便于满足水泵的散热需求，同时降低水泵组件的成本。
60.在一些实施例中，第一散热件1与控制器之间设有导热胶(或称导热凝胶)，导热胶
的热阻较低，具有良好的导热效果，同时导热胶可以有效填充第一散热件1和控制器之间的间隙，增大第一散热件1和控制器之间的传热面积，提升散热效率。
61.在一些实施例中，如图3-图5所示，第二散热件2安装于壳体1011外侧，第一散热件1插配于通口1011b，例如壳体1011的外表面形成有安装槽1011c，安装槽1011c由壳体1011的外表面的一部分凹入形成，第二散热件2限位配合于安装槽1011c，以便于实现第二散热件2和壳体1011的限位配合，方便将第二散热件2快速安装于壳体1011，有利于提升散热装置100和水泵101的装配效率。
62.可选地，在图2、图4和图5的示例中，安装槽1011c的底壁上形成有安装孔1011d，安装孔1011d与通口1011b间隔设置，安装孔1011d用于穿设紧固件以将第二散热件2和壳体1011固定相连。
63.在一些实施例中，如图4和图5所示，水泵组件200还包括密封件，密封件设于第二散热件2和壳体1011之间，则密封件可以用于密封第二散热件2和壳体1011之间的间隙，以保证通口1011b处的密封性能，实现散热装置100与壳体1011的密封连接。其中，密封件环绕通口1011b设置，且密封件沿通口1011b的周向延伸为环形结构，密封件间隔设于通口1011b的径向外侧，第二散热件2通过紧固件与壳体1011固定相连以挤压密封件，以使密封件发生变形，以更好地密封第二散热件2和壳体1011之间的间隙，以实现第二散热件2与壳体1011之间的密封连接，提升水封组件的防水、防尘等防护性能，保证水泵组件200稳定运行，同时紧固件还可以便于避免密封件密封失效，操作简单、便捷。
64.需要说明的是，通口1011b的轴向即为通口1011b的中心轴线的延伸方向，通口1011b的径向与通口1011b的轴向垂直，且在通口1011b的径向平面内、通口1011b的径向经过通口1011b的中心轴线，通口1011b的径向平面与通口1011b的中心轴线垂直。
65.可以理解的是，密封件为一个或多个；当密封件为多个时，多个密封件可以沿通口1011b的径向内外间隔设置。
66.可选地，密封件为橡胶圈。
67.在一些实施例中，第二散热件2和壳体1011中的至少一个上形成有用于容纳密封件的容纳槽，则包括以下方案：1、第二散热件2上形成有用于容纳密封件的容纳槽，壳体1011上未形成有容纳槽；2、壳体1011上形成有用于容纳密封件的容纳槽，第二散热件2上未形成有容纳槽；3、第二散热件2和壳体1011上分别形成有用于容纳密封件的容纳槽。由此，容纳槽可以对密封件起到一定限位作用，以避免密封件在装配过程中、或水泵组件200长时间使用过程等发生移位，有效保证了第二散热件2和壳体1011之间的密封性，同时方便了密封件的安装。
68.可以理解的是，对于单个密封件而言，密封件可以与第二散热件2的容纳槽和/或壳体1011的容纳槽对应，则当第二散热件2和壳体1011上分别形成有容纳槽时，第二散热件2上的容纳槽和壳体1011上的容纳槽相对应以共同容纳同一个密封件，或者，第二散热件2上的容纳槽和壳体1011上的容纳槽用于容纳不同的密封件。
69.例如，如图3-图5所示，散热装置100安装于壳体1011的轴向一端，第二散热件2沿壳体1011的周向延伸为开口环形或封闭环形，以实现对水泵101其他部件的避让，便于水泵组件200的顺利组装。在壳体1011的横截面上，第一散热件1的正投影的外轮廓的至少部分位于第二散热件2的正投影的外轮廓内。
70.当散热装置100包括第三散热件3时，第三散热件3也沿壳体1011的周向延伸为开口环形或封闭环形。在壳体1011的横截面上，第三散热件3的正投影的外轮廓的至少部分位于第二散热件2的正投影的外轮廓内、或第三散热件3的正投影的外轮廓位于第二散热件2的正投影的外轮廓外。
71.需要说明的是，本文所述的“开口环形”指的是：具有开口的环形(即非封闭环形)，其中，“环形”当作广义理解，即不限于“圆环形”，例如还可以是“多边形环”等等。
72.根据本实用新型实施例的水泵组件200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
73.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
74.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
75.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
76.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。