控制电路板的散热结构、水下推进器及水上运载装置的制作方法

1.本公开涉及水上运载设备技术领域，尤其涉及一种控制电路板的散热结构、水下推进器及水上运载装置。


背景技术：

2.在现有的水上运载装置，例如冲浪板、站立桨板等中，用于控制推进器的控制电路板通常设置在桨板的载人侧。具体实现时，桨板的载人侧设有用于容置电池的电池盒，控制板一般安装在电池盒内。然而，随着技术的发展，人们对水上运载装置的性能要求越来越高，推进器功率也随之不断增加。由于控制电路板集成了较多的功率器件，在运载装置运行期间，位于电池盒内的控制电路板发热较为严重，这不仅导致推进器的功耗增加，控制电路板的控制可靠性也随之降低。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本公开提供了一种控制电路板的散热结构、水下推进器及水上运载装置。
4.第一方面，本公开提供了一种控制电路板的散热结构，包括控制电路板以及内部具有安装腔的安装座，安装座上设有供冷却介质进入安装腔内的开口；
5.散热结构还包括导热件以及内部具有密封腔的密封件，密封件位于安装腔内，导热件包括相连接的第一导热部和第二导热部，第一导热部与控制电路板导热连接，且第一导热部和控制电路板密封设置在密封腔内；第二导热部位于密封腔外并位于安装腔内，且第二导热部与进入安装腔内的冷却介质进行热交换。
6.可选的，控制电路板包括基板和设于基板上的发热元件，导热件包括散热板，散热板设于基板的背离发热元件的一面。
7.可选的，散热板包括连接在基板上的主体部、以及超出基板的边缘外侧的伸出部，伸出部的部分结构和主体部位于密封腔内并形成第一导热部，伸出部的位于密封腔外的部分形成第二导热部。
8.可选的，伸出部的部分结构沿基板的厚度方向延伸。
9.可选的，密封件的材质为灌封胶，第一导热部和控制电路板均被包覆在灌封胶中。
10.可选的，开口开设在安装腔的未填充灌封胶的腔壁上。
11.可选的，基板和散热板之间还夹设有导热硅脂。
12.可选的，基板上与发热元件对应的位置设有贯穿孔，基板的背离发热元件的一面上覆盖有导热金属，导热金属覆盖贯穿孔，并与散热板导热接触，以将发热元件的热量通过导热金属传递至散热板。
13.可选的，导热金属和散热板之间夹设有导热硅脂，以使导热金属与散热板导热接触。
14.可选的，安装腔的腔壁上设有定位挡块，定位挡块包括夹设在控制电路板的板面
和腔壁之间的止挡部，止挡部用于限制控制电路板沿控制电路板的厚度方向的位移。
15.可选的，定位挡块还包括连接在止挡部一侧的支撑部，散热板的第一导热部上设有定位部，定位部抵压在控制电路板的背离定位挡块的侧边缘，以将控制电路板压紧在支撑部上。
16.可选的，安装座包括壳体，壳体包括底板和设在底板上的第一壁板和第二壁板，壳体内还设有第一挡板和第二挡板，第一壁板、第一挡板、第二壁板、第二挡板首尾相连以形成安装腔。
17.第二方面，本公开提供了一种水下推进器，包括推进器主体以及上述的控制电路板的散热结构，其中，控制电路板密封设置于散热结构的密封件中，安装座连接在推进器主体上，并且安装座还用于和水上运载装置连接。
18.第三方面，本公开提供了一种水上运载装置，包括电池、承载部以及上述的水下推进器，电池与水下推进器电连接；电池设于承载部的载人侧，水下推进器中的安装座设于承载部的入水侧。
19.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
20.本公开提供的控制电路板的散热结构、水下推进器及水上运载装置，通过将导热件的第一导热部和控制电路板密封在密封腔内，导热件的第二导热部露出密封件并与冷却介质进行热交换，这样控制电路板上产生的热量将从导热件的被第一导热部传递至第二导热部，并通过与冷却介质进行热交换而散热，对控制电路板的散热效果较好。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
22.为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本公开实施例所述的控制电路板的散热结构的局部剖视示意图；
24.图2为本公开实施例所述的控制电路板的结构示意图；
25.图3为图1的a处的局部放大图；
26.图4为本公开实施例所述的控制电路板的散热结构的另一种局部剖视示意图；
27.图5为本公开实施例所述的控制电路板的散热结构的再一种局部剖视示意图；
28.图6为图5的b处的局部放大图；
29.图7为本公开实施例所述的控制电路板与散热板的连接结构示意图；
30.图8为本公开实施例所述的水下推进器的结构示意图。
31.其中，100、控制电路板的散热结构；10、安装座；20、安装腔；21、开口；22、端盖；30、密封件；40、控制电路板；41、基板；42、发热元件；50、导热件；51、散热板；511、主体部；512、伸出部；513、第一导热部；514、第二导热部；52、导热硅脂；60、定位挡块；61、止挡部；62、定位部；63、支撑部；70、底板；71、第一壁板；72、第二壁板；73、第一挡板；74、第二挡板；75、抵压部；
32.200、水下推进器；201、推进器主体。
具体实施方式
33.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
34.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
35.实施例
36.图1为本公开实施例所述的控制电路板的散热结构的局部剖视示意图。
37.本实施例提供一种控制电路板的散热结构。需要注意的是，本实施例以控制电路板用于控制水上运载装置中的推进器为例进行说明，控制电路板可以整体位于水下。当然，控制电路板也可以用于其他的装置中，对于控制电路板用于其他装置中的情况与此类似，以下不再赘述。
38.参照图1所示，控制电路板的散热结构100包括控制电路板40以及内部具有安装腔20的安装座10，安装座10上设有供冷却介质进入安装腔20内的开口21；
39.散热结构100还包括导热件50以及内部具有密封腔的密封件30，密封件30位于安装腔20内，导热件50包括相连接的第一导热部513和第二导热部514，第一导热部513与控制电路板40导热连接，且第一导热部513和控制电路板40密封设置在密封腔内；第二导热部514位于密封腔外并位于安装腔20内，且第二导热部514与进入安装腔20内的冷却介质进行热交换。
40.在上述方案中通过将导热件50的第一导热部513和控制电路板40密封在密封腔内，导热件50的第二导热部514露出密封件30并与冷却介质进行热交换，这样控制电路板40上产生的热量将从导热件50的第一导热部513传递至第二导热部514，并通过与冷却介质进行热交换而散热，对控制电路板40的散热效果较好。
41.图2为本公开实施例所述的控制电路板的结构示意图，图3为图1的a处的局部放大图。
42.参照图2，控制电路板40包括基板41和设于基板41上的发热元件42，这里发热元件42是指工作时，发热较为严重的元器件。例如大功率电容，大功率igbt等。基板41可以选择高导热系数材料，导热系数越高热传导性能越佳；在本实施例中，基板41可以采用厚度为0.5mm导热系数为6w的高导热硅胶片。可以理解的是，基板41还能够采用其他常用的高导热系数材料。
43.而导热件50可以包括散热板51，散热板51设于基板41的背离发热元件42的一面。散热板51可以热传导性较好的金属，例如，铝板等。
44.为了将控制电路板40上的热量传递至冷却介质，散热板51可以包括连接在基板41上的主体部511、以及超出基板41的边缘外侧的伸出部512，伸出部512的部分结构伸出密封腔，并与进入安装腔20内的冷却介质进行热交换。此时，伸出部512的部分结构和主体部511位于密封腔内并形成第一导热部513，伸出部512的位于密封腔外的部分形成第二导热部514。
45.另外，为了提高有限空间内的散热效率，可以考虑增大散热板51的散热面积，可以
考虑使伸出部512的部分结构沿基板41的厚度方向h延伸。示例性的，参照图2，伸出部512的大概中部位置发生弯折，弯折部分朝向基板41的厚度方向h延伸，提高了散热板51的延伸长度。
46.本公开实施例中密封件30的材质可以为灌封胶，控制电路板40和第一导热部513均被包覆在灌封胶中。实际安装时，可以先将控制电路板40和散热板51固定在安装腔20内，再向安装腔20内灌注液态的灌封胶，待灌封胶凝固后，固态的灌封胶内会形成密封腔，密封腔恰好会覆盖在控制电路板40和散热板51的主体部511外。需要注意的是，灌封胶也可以将伸出部512的部分结构密封在内。
47.一方面，灌封胶可以对控制电路板40进行较好的密封，防止冷却介质进入到控制电路板40上，另一方面，灌封胶也具有一定的导热性，更利于控制电路板40上的热量传递至冷却介质中。可以理解的是，这里以密封件30为灌封胶为例进行说明，但本公开不限于此，密封件30还可以是中空的金属件，只要能够实现将控制电路板40和散热板51的主体部511密封在密封腔内即可。
48.图3为图1的a处的局部放大图。
49.参照图2、图3，为了进一步提高导热件50的导热性，基板41和散热板51之间还可以夹设有导热硅脂52。另外，导热硅脂52在凝固前具有一定的粘性，还可以用于固定散热板51和基板41。
50.如前所述，导热件50与控制电路板40导热连接可以指导热件50和控制电路板40直接接触，控制电路板40上的热量传递至导热件50上，或者，也可以是导热件50通过导热金属等与控制电路板40连接。
51.在一些示例中，基板41上与发热元件42对应的位置设有贯穿孔，基板41的背离发热元件42的一面上覆盖有导热金属，导热金属覆盖贯穿孔，并与散热板51导热接触，以将发热元件42的热量通过导热金属传递至散热板51。其中，导热金属与散热板51导热接触具体可以是导热金属与散热板51直接接触；或者，也可以是导热金属和散热板51之间夹设有导热硅脂52，以使导热金属与散热板51导热接触，具体的，导热金属与导热硅脂52相接触，再由导热硅脂52将该热量传递至散热板51上。
52.图4为本公开实施例所述的控制电路板的散热结构的另一种局部剖视示意图，图5为本公开实施例所述的控制电路板的散热结构的再一种局部剖视示意图，图6为图5的b处的局部放大图。
53.下面说明本实施例的安装腔20的结构。
54.参照图4，图5，安装座10包括壳体，壳体包括底板70和设在底板70上的第一壁板71和第二壁板72，壳体内还设有第一挡板73和第二挡板74，第一壁板71、第一挡板73、第二壁板72、第二挡板74首尾相连以形成安装腔20。可以理解的是，前述的灌封胶就灌注在安装腔20中，灌封胶的顶端如图4中的虚线所示。
55.另外，为了便于冷却介质进入安装腔20内，安装腔20的未填充灌封胶的腔壁上设有开口21作为进液口。示例性的，开口21可以设置在安装腔20的顶部，也可以设置在安装腔20的侧壁上。
56.需要说明的是，安装座10一般用于和水上运载装置的承载部连接，开口21设置在安装腔的顶部时，在安装腔20的顶部一般可以设置端盖22盖设在开口21上，端盖22用于和
上述承载部固定连接。此时，外部的水可以通过端盖22和安装腔20的开口21边缘之间的装配间隙，进入到开口21中，并进一步进入安装腔20内部。
57.图7为本公开实施例所述的控制电路板与散热板的连接结构示意图。
58.下面说明控制电路板40和散热板51，参照图5、图6、图7，安装腔20的腔壁上设有定位挡块60，定位挡块60包括夹设在控制电路板40(基板41)的板面和腔壁之间的止挡部61，止挡部61用于限制控制电路板40(基板41)沿控制电路板40(基板41)厚度方向的位移。
59.在一些示例中，安装腔20的腔壁上与散热板51的底端对应的位置还设有卡合限位部(未图示)，与顶端对应的位置还设有抵压部75，散热板51的底端可以支撑在卡合限位部上，并且抵压部75从散热板51的顶部将散热板51压紧在抵压部75与卡合限位部之间。这样，散热板51可以相对于安装腔20固定。
60.另外，定位挡块60还包括连接在止挡部61一侧的支撑部63，散热板51的伸出部512、即第一导热部513上设有定位部62，定位部62抵压在控制电路板40(基板41)的背离定位挡块60的侧边缘，以将控制电路板40(基板41)压紧在支撑部63上。
61.本实施例提供的控制电路板的散热结构100通过将导热件50的第一导热部和控制电路板40密封在密封腔内，导热件50的第二导热部露出密封件30并与冷却介质进行热交换，这样控制电路板40上产生的热量将从导热件50的第一导热部传递至第二导热部，并通过与冷却介质进行热交换而散热，对控制电路板40的散热效果较好。
62.图8为本公开实施例所述的水下推进器的结构示意图。
63.参照图8，本实施例还提供一种水下推进器200，包括推进器主体201以及上述的控制电路板的散热结构100，其中，控制电路板40密封设置于散热结构的密封件30中，安装座10连接在推进器主体201上，并且安装座10还用于和水上运载装置中的承载部连接。
64.本实施例还提供一种水上运载装置，包括电池、承载部以及上述的水下推进器200，电池与水下推进器200电连接；电池设于承载部的载人侧，水下推进器200中的安装座10设于承载部的入水侧。这样，电池设置在水上，控制电路板40设置在水下，控制电路板40远离作为发热源的电池，有利于控制电路板40的散热。
65.需要说明的是，本实施例中的控制电路板的散热结构已经在前述进行过详细说明，其结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照前述实施例的描述。
66.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
67.以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。