箱体和电机控制器的制作方法

1.本实用新型涉及电机散热技术领域，特别涉及一种箱体和电机控制器。


背景技术：

2.在新能源电机控制器的结构方案设计中，电机控制器通常包括箱体、igbt(绝缘栅双极型晶体管)模组、功率电感、大容值电容、各种开关器件或滤波器件等，特别是igbt模组和功率电感的发热较大，目前igbt模组和功率电感在箱体内分别采用单独的水道进行散热，且两个水道串联连接，水流先经过功率电感的水道，再经过igbt模组的水道，使得水道的路径较长，水道的流阻是功率电感水道的流阻与igbt模组水道的流阻之和，导致整个水道的流阻较大，从而使得驱动水流流动的能量损耗加大。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出一种箱体，旨在降低水道的流阻，以降低驱动水流流动的能量损耗。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的一种箱体，包括：
5.外壳，所述外壳内形成有安装腔，所述外壳设有间隔设置的进水口和出水口；
6.隔板，所述隔板设于所述安装腔内，以将所述安装腔分隔成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于安装功率电感，所述隔板用于固定所述功率电感，所述第二腔体用于安装igbt模组，以使所述igbt模组与所述隔板之间形成有共用水道，所述共用水道连通于所述进水口和所述出水口，并用于冷却水自进水口向出水口方向流通。
7.在本实用新型的一实施例中，所述箱体还包括挡水墙，所述挡水墙设于所述共用水道内，所述挡水墙的延伸方向与所述共用水道内水流的流向呈夹角设置，所述挡水墙连接于所述隔板，并用于与所述igbt模组间隔设置。
8.在本实用新型的一实施例中，所述箱体还包括加强筋，所述加强筋设于所述共用水道内，并沿所述共用水道内水流的流向延伸设置，所述加强筋连接于所述隔板，并用于与所述igbt模组间隔设置。
9.在本实用新型的一实施例中，所述挡水墙与所述加强筋交错设置。
10.在本实用新型的一实施例中，所述挡水墙设有多个，多个所述挡水墙沿所述共用水道内水流的流向间隔设置。
11.在本实用新型的一实施例中，多个所述挡水墙包括至少一第一挡水墙和至少一第二挡水墙，定义所述第一挡水墙在所述第一腔体至所述第二腔体方向上的高度为h1，所述第二挡水墙在所述第一腔体至所述第二腔体方向上的高度为h2，则满足条件：h1＞h2。
12.在本实用新型的一实施例中，相邻的两所述第一挡水墙之间设有至少一所述第二挡水墙；
13.和/或，所述第一挡水墙的高度与所述加强筋的高度一致。
14.在本实用新型的一实施例中，所述箱体还包括围板，所述围板设于所述第二腔体
内，并位于所述隔板与所述igbt模组之间，以与所述隔板和所述igbt模组围合形成所述共用水道。
15.在本实用新型的一实施例中，所述围板远离所述隔板的一侧设有环形限位槽，用于与所述igbt模组上的密封圈配合。
16.本实用新型还提出一种电机控制器，包括：
17.箱体；
18.功率电感，所述功率电感设于所述箱体的第一腔体内；
19.igbt模组，所述igbt模组设于所述箱体的第二腔体内，并与所述箱体的隔板之间形成有共用水道；
20.其中，箱体包括：
21.外壳，所述外壳内形成有安装腔，所述外壳设有间隔设置的进水口和出水口；
22.隔板，所述隔板设于所述安装腔内，以将所述安装腔分隔成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于安装功率电感，所述隔板用于固定所述功率电感，所述第二腔体用于安装igbt模组，以使所述igbt模组与所述隔板之间形成有共用水道，所述共用水道连通于所述进水口和所述出水口，并用于输入冷却水。
23.本实用新型的箱体，通过在外壳的安装腔内设置有隔板，以通过隔板将安装腔分隔成第一腔体和第二腔体，在应用于电机控制器时，第一腔体可用于安装功率电感，并使功率电感固定在隔板上，第二腔体可用于安装igbt模组，以使igbt模组与隔板之间形成有共用水道，也即，功率电感和igbt模组共用一个水道进行散热，从而降低了共用水道的路径，便降低了共用水道的流阻，进而降低了水流流动的能量损耗。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。
25.图1为本实用新型箱体一实施例一视角的结构示意图；
26.图2为本实用新型箱体一实施例另一视角的结构示意图；
27.图3为本实用新型箱体一实施例的俯视图；
28.图4为图3中a-a处的剖视图；
29.图5为图4中a'处的局部放大图。
30.附图标号说明：
31.标号名称标号名称100箱体20隔板10外壳30加强筋11安装腔40挡水墙111第一腔体41第一挡水墙112第二腔体42第二挡水墙112a共用水道50围板
12进水口51环形限位槽13出水口60导流板
32.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
35.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
36.本实用新型提出一种箱体100，旨在降低水道的流阻，以降低驱动水流流动的能量损耗。
37.以下将就本实用新型箱体100的具体结构进行说明，并以箱体100水平放置为例进行说明：
38.结合参阅图1至图5，在本实用新型箱体100的一实施例中，该箱体100包括外壳10和隔板20；所述外壳10内形成有安装腔11，所述外壳10设有间隔设置的进水口12和出水口13；所述隔板20设于所述安装腔11内，以将所述安装腔11分隔成第一腔体111和第二腔体112，所述第一腔体111用于安装功率电感，所述隔板20用于固定所述功率电感，所述第二腔体112用于安装igbt模组，以使所述igbt模组与所述隔板20之间形成有共用水道112a，所述共用水道112a连通于所述进水口12和所述出水口13，并用于冷却水自进水口12向出水口13方向流通。
39.可以理解的是，本实用新型的箱体100，通过在外壳10的安装腔11内设置有隔板20，以通过隔板20将安装腔11分隔成第一腔体111和第二腔体112，在应用于电机控制器时，第一腔体111可用于安装功率电感，并使功率电感固定在隔板20上，第二腔体112可用于安装igbt模组，以使igbt模组与隔板20之间形成有共用水道112a，也即，功率电感和igbt模组共用一个水道进行散热，从而降低了共用水道112a的路径，便降低了共用水道112a的流阻，进而降低了水流流动的能量损耗。
40.另外，当功率电感和igbt模组采用单独的水道进行散热时，需要在对功率电感进行散热的水道中设置有水道盖板，并且水道盖板需要以搅拌摩擦焊或使用密封圈的方式于外壳10连接，如此，本方案通过使功率电感和igbt模组共用一个水道，便可取消水道盖板的使用，从而节省了水道盖板的材料成本及搅拌摩擦焊的加工成本。
41.并且，由于功率电感的顶部对应外壳10的位置是箱体100的最高点，减少了水道的使用数量，即取消了对功率电感进行散热的水道，便可使得功率电感的设置高度可以下降，从而使得箱体100的整体高度得以降低，实验证明大致可以使箱体100的整体高度降低8mm，进而使得箱体100的整体体积得以降低，如此，体积优化前的箱体100只能搭载在客户的部分车型，体积优化后的箱体100可以搭载在客户更多的车型上；同时，取消了对功率电感进行散热的水道，还可使箱体100的整体重量大致降低4％，由于新能源汽车的动力来源是动力电池，降低了箱体100的重量将降低整车的能量损耗，从而提升整车的续航能力。
42.本实施例中，进水口12和出水口13可以分设在外壳10背对的两侧，冷却水由进水口12进入共用水道112a内，然后通过出水口13向外流出，在此过程中，便可通过流经共用水道112a的冷却水带走功率电感和igbt模组在工作过程中所产生的热量。
43.具体地，功率电感安装在第一腔体111内，并承载在隔板20上，可以通过螺钉、卡扣等方式锁定在隔板20上，以保证功率电感的安装稳定性；同样地，igbt模组安装在第二腔体112内，同样可以通过螺钉、卡扣等方式锁定在外壳10或隔板20上，以保证igbt模组的安装稳定性。
44.进一步地，结合参阅图2、图4和图5，在本实用新型箱体100的一实施例中，所述箱体100还包括挡水墙40，所述挡水墙40设于所述共用水道112a内，所述挡水墙40的延伸方向与所述共用水道112a内水流的流向呈夹角设置，所述挡水墙40连接于所述隔板20，并用于与所述igbt模组间隔设置。
45.如此设置，通过在共用水道112a内设置有挡水墙40，以使挡水墙40连接于隔板20，并使挡水墙40与igbt模组间隔设置，也即，挡水墙40与igbt模组之间形成有流通间隙，共用水道112a内的冷却水便还可以在挡水墙40的引流下快速流向igbt模组，然后通过流通间隙向出水口13流出，以增加共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，从而增加对igbt模组的散热效果。
46.进一步地，结合参阅图2和图4，在本实用新型箱体100的一实施例中，所述箱体100还包括加强筋30，所述加强筋30设于所述共用水道112a内，并沿所述共用水道112a内水流的流向延伸设置，所述加强筋30连接于所述隔板20，并用于与所述igbt模组间隔设置。
47.由于在实际用过程中，igbt模组所产生的热量大于功率电感所产生的热量，如此，通过在共用水道112a内设置有加强筋30，以使加强筋30连接于隔板20，并使加强筋30与igbt模组间隔设置，便可使共用水道112a内的冷却水在加强筋30的引流下快速流向igbt模组，以进一步增加共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，从而进一步增加对igbt模组的散热效果；另外，加强筋30的设置还可增加隔板20的强度，以防止在水流的冲击下发生形变。
48.具体地，为了进一步增加共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，可以设置有多个加强筋30，以使多个加强筋30沿共用水道112a内水流流向的垂直方向间隔设置。
49.并且，共用水道112a内还设置有导流板60，导流板60连接于隔板20和加强筋30，并与igbt模组之间形成有导流间隙，且导流板60靠近外壳10的出水口13设置，由于igbt模组的长度(指的是igbt模组在共用水道112a内水流的流向上的长度)要比功率电感的长度长，从而igbt模组安装在第二腔体112后整体会延伸至靠近出水口13的位置，而第一腔体111在靠近出水口13的位置为镂空结构，如此，在隔板20靠近出水口13的位置将无需对功率电感
进行散热，只需对igbt模组进行散热，因此在共用水道112a靠近出水口13的位置设置有导流板60，以使共用水道112a内的冷却水在到达导流板60后，便可在导流板60的作用下充分加快靠近igbt模组一侧的水流流速，以充分保证共用水道112a对igbt模组的散热能力。
50.进一步地，结合参阅图2，在本实用新型箱体100的一实施例中，所述挡水墙40与所述加强筋30交错设置。
51.如此设置，便可以使挡水墙40和加强筋30形成纵横交错的格栅结构，共用水道112a内的冷却水便可在挡水墙40与加强筋30形成的格栅结构的作用下充分加快共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，以充分保证共用水道112a对igbt模组的散热能力。
52.进一步地，为了进一步加快共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，以进一步保证对igbt模组的散热效果，结合参阅图2、图4和图5，在本实用新型箱体100的一实施例中，可以使所述挡水墙40设有多个，并使多个所述挡水墙40沿所述共用水道112a内水流的流向间隔设置，以使共用水道112a内的冷却水沿波浪状轨迹流动。
53.进一步地，结合参阅图2、图4和图5，在本实用新型箱体100的一实施例中，多个所述挡水墙40包括至少一第一挡水墙41和至少一第二挡水墙42，定义所述第一挡水墙41在所述第一腔体111至所述第二腔体112方向上的高度为h1，所述第二挡水墙42在所述第一腔体111至所述第二腔体112方向上的高度为h2，则满足条件：h1＞h2。
54.如此设置，通过将第一挡水墙41的高度设置得足够高，可以充分加快共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，以保证对igbt模组的散热效果，同时，通过使第二挡水墙42的高度低于第一挡水墙41的高度，便可以保证共用水道112a靠近功率电感一侧的冷却水具有一定的流速，从而保证共用水道112a内的冷却水对功率电感同样具有较强的散热能力。
55.本实施例中，第一挡水墙41与第二挡水墙42之间的高度差可以控制在1mm～3mm之间，具体可根据实际的使用情况而定。
56.具体地，由于igbt模组包括u相、v相以及w相，共用水道112a内的冷却水依次经过u相、v相以及w相，而在经过u相和v相后的冷却水的水温会升高，从而使高挡水墙40对应igbt模组的u相和v相设置，以使共用水道112a内的冷却水充分带走u相和v相所产生的热量。
57.进一步地，结合参阅图2和图4，在本实用新型箱体100的一实施例中，相邻的两所述第一挡水墙41之间设有至少一所述第二挡水墙42。
58.如此设置，通过在相邻的两个第一挡水墙41之间设置有至少一个第二挡水墙42，不仅可充分加快共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，还可保证共用水道112a靠近功率电感一侧的冷却水具有一定的流速，同时能保证共用水道112a靠近功率电感一侧的冷却水不会具有太高的流速，以避免共用水道112a靠近功率电感一侧的冷却水的流速过大而导致共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流对igbt模组的散热能力不足。
59.进一步地，结合参阅图2，在本实用新型箱体100的一实施例中，所述第一挡水墙41的高度与所述加强筋30的高度一致。
60.如此设置，便可以在挡水墙40与加强筋30的共同作用下充分加快共用水道112a靠近igbt模组一侧的水流流速，从而充分保证了共用水道112a对igbt模组的散热能力。
61.进一步地，结合参阅图1、图2和图4，在本实用新型箱体100的一实施例中，所述箱体100还包括围板50，所述围板50设于所述第二腔体112内，并位于所述隔板20与所述igbt
模组之间，以与所述隔板20和所述igbt模组围合形成所述共用水道112a。
62.如此设置，通过在隔板20与igbt模组之间设置有围板50，以使围板50与隔板20和igbt模组围合形成共用水道112a，便可以使共用水道112a为较为封闭的散热水道，以保证共用水道112a对功率电感和igbt模组的散热能力；另外，还可以将igbt模组直接固定安装在围板50上，以保证igbt模组的安装稳定性，并使得igbt模组上的散热翅片与共用水道112a内的冷却水充分接触。
63.本实施例中，围板50背对的两侧分别设有进口和出口，外壳10上的进水口12通过围板50上的进口连通于共用水道112a，且外壳10上的出水口13通过围板50上的出口连通于共用水道112a。
64.进一步地，结合参阅图2，在本实用新型箱体100的一实施例中，所述围板50远离所述隔板20的一侧设有环形限位槽51，用于与所述igbt模组上的密封圈配合。
65.如此设置，在安装igbt模组时，便可以使igbt模组具有散热翅片的一侧抵接在围板50远离隔板20的一侧，并使igbt模组上的密封圈至少部分伸入环形限位槽51内，便可以使igbt模组上的散热翅片直接与共用水道112a内的冷却水接触，以通过共用水道112a内的冷却水带走散热翅片上的热量，同时，还可在密封圈与环形限位槽51的配合下，避免共用水道112a内的冷却水由围板50与igbt模组之间的间隙流出，而对igbt模组上的元器件造成影响。
66.本实用新型还提出一种电机控制器，该电机控制器包括功率电感、igbt模组及如前所述的箱体100，该箱体100的具体结构详见前述实施例。由于本电机控制器采用了前述所述实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
67.其中，所述功率电感设于所述箱体100的第一腔体111内；所述igbt模组设于所述箱体100的第二腔体112内，并与所述箱体100的隔板20之间形成有共用水道112a。
68.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。