液冷散热器、电驱控制器和汽车的制作方法

1.本技术涉及散热技术领域，特别涉及一种液冷散热器、电驱控制器和汽车。


背景技术：

2.随着工业智能化的发展，电子设备(如用于生产制造的设备、满足生活需要的电子产品等)中的电子器件的数量越来越多，而且，这些电子器件也朝着高功率、高密度的方向发展，这就使得电子器件运行时产生较大的热量。对于运行时会产生较大热量的电子器件，一般会配置散热器，以控制其温度处在合理的范围内。
3.当前，散热效果较好的散热器为液冷散热器，冷却液流经液冷散热器，通过提升自身温度，带走电子器件产生的热量。在同一设备中，多个电子器件对应的多个液冷散热器采用串接的方式连通。
4.通常，冷却液流经液冷散热器时温度越低，所产生的散热效果越好。采用串接多个液冷散热器的方案，冷却液流经第一个液冷散热器时，冷却液的温度最低，散热效果最好，流经下一个液冷散热器时，冷却液的温度升高，散热效果降低，以此类推，按串联顺序由前至后，各液冷散热器的散热效果不断减弱，严重时会影响电子器件的正常运行。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种液冷散热器、电驱控制器和汽车，能够解决相关技术中液冷散热器的散热效果不断减弱，最终导致电子器件无法正常工作的问题。技术方案如下：
6.第一方面，提供了一种液冷散热器，所述液冷散热器包括第一液冷散热模块、第二液冷散热模块、进液流道和出液流道；
7.所述第一液冷散热模块的第一端、所述第二液冷散热模块的第一端分别与所述进液流道相连通；所述第一液冷散热模块的第二端、所述第二液冷散热模块的第二端分别与所述出液流道相连通；
8.所述第一液冷散热模块用于与第一电子器件贴合，对所述第一电子器件散热，所述第二液冷散热模块用于与第二电子器件贴合，对所述第二电子器件散热。
9.在一种可能的实现方式中，所述第一液冷散热模块包括多个第一散热通道，每个第一散热通道具有第一进液口和第一出液口；
10.所述第二液冷散热模块包括多个第二散热通道，每个第二散热通道具有第二进液口和第二出液口；
11.每个第一进液口、每个第二进液口分别与所述进液流道相连通，每个第一出液口、每个第二出液口分别与所述出液流道相连通。
12.在一种可能的实现方式中，所述进液流道具有多个进液口，每个进液口分别与所述第一进液口或所述第二进液口相连通；
13.所述出液流道具有多个出液口，每个出液口分别与所述第一出液口或所述第二进液口相连通。
14.在一种可能的实现方式中，所述第一液冷散热模块包括第一液冷散热本体和第一导热盖板，所述第一液冷散热本体的第一侧具有第一开口，所述第一导热盖板与所述第一开口密封连接，所述第一导热盖板用于与所述第一电子器件的发热表面贴合。
15.在一种可能的实现方式中，所述第二液冷散热模块的第二侧具有第二开口，所述第二开口用于与第二电子器件的发热表面密封连接。
16.在一种可能的实现方式中，所述进液流道包括进液三通管、第一子进液流道和第二子进液流道；
17.所述第一子进液流道分别与所述进液三通管的第一管口、所述第一液冷散热模块的第一端相连通；
18.所述第二子进液流道分别与所述进液三通管的第二管口、第二液冷散热模块的第一端相连通。
19.在一种可能的实现方式中，所述第一液冷散热模块具有多个第一扰流体，所述第二液冷散热模块具有多个第二扰流体。
20.第二方面，提供了一种电驱控制器，所述电驱控制器包括第一电子器件、第二电子器件和第一方面及可能的实现方式中的液冷散热器。
21.在一种可能的实现方式中，所述第一电子器件为功率模块，所述第二电子器件为电容。
22.第三方面，提供了一种汽车，所述汽车包括第二方面及可能的实现方式中的电驱控制器。
23.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
24.本技术实施例中提供的方案，液冷散热器包括并联的第一液冷散热模块和第二液冷散热模块，其中，第一液冷散热模块用于给第一电子器件散热，第二液冷散热模块用于给第二电子器件散热。采用该方案，进入每个液冷散热模块的冷却液均未在其他液冷散热模块进行过热交换，具有相对较低的温度，这样，有效保证了每个液冷散热模块均具有良好的散热效果，有利于保证电子器件运行的稳定性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
26.图1是本技术实施例提供的一种液冷散热器的结构示意图；
27.图2是本技术实施例提供的一种液冷散热器的结构示意图；
28.图3是本技术实施例提供的一种散热通道的结构示意图；
29.图4是本技术实施例提供的一种散热通道的结构示意图；
30.图5是本技术实施例提供的一种液冷散热器的结构示意图；
31.图6是本技术实施例提供的一种液冷散热器的结构示意图；
32.图7是本技术实施例提供的一种液冷散热器的结构示意图；
33.图8是本技术实施例提供的一种进液流道的结构示意图；
34.图9是本技术实施例提供的一种电驱控制器的结构示意图。
35.图例说明
36.a、第一电子器件；b、第二电子器件；
37.1、第一液冷散热模块；2、第二液冷散热模块；3、进液流道；4、出液流道；
38.11、第一散热流道；12、第一液冷散热本体；13、第一导热盖板；21、第二散热通道；22、第二液冷散热本体；23、第二导热盖板；31、进液口；32、进液三通管；33、第一子进液流道；34、第二子进液流道；41、出液口；
39.111、第一进液口；112、第一出液口；113、第一扰流体；121、第一开口；211、第二进液口；212、第二出液口；213、第二扰流体；221、第二开口；321、第一管口；322、第二管口；323、第三管口；331、第一进液孔；341、第二进液孔。
具体实施方式
40.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
41.电子设备已经成为了人们生产和生活中必不可少的一部分，例如，智能手机、笔记本电脑、新能源汽车中的电驱控制器、工业生产中的电机控制器，等等。随着科技水平的进步，电子设备中的电子器件的数量越来越多，而且，这些电子器件也朝着高功率、高密度的方向发展，这就使得电子器件运行时会产生较大的热量。对于这些在运行时会产生较大热量的电子器件，技术人员在产品设计时一般会为其配置相应的散热器，以控制其温度处在合理的范围内，从而，保证该电子器件能够高效运行。
42.当前，比较常用的散热器有风冷散热器、热管散热器、液冷散热器、半导体制冷散热器、压缩机制冷散热器等。其中，液冷散热器由于具有散热效果好、结构简单等优点而被广泛应用在电子设备中。
43.在同一电子设备中，多个电子器件对应的多个液冷散热器通常会采用串联的方式连通，冷却液依次流经每个液冷散热器。众所周知，使用同一冷却液时，冷却液的温度越低，所产生的散热效果越好。这就使得，技术人员采用串联多个液冷散热器的方案为电子设备进行散热时，冷却液流经第一个液冷散热器时，冷却液的温度最低，散热效果最好，流经下一个液冷散热器时，冷却液的温度升高，散热效果降低，以此类推，按串联顺序由前至后，各液冷散热器的散热效果不断减弱，甚至会影响电子器件的正常运行，同时影响电子器件的使用寿命，严重时会导致整个电子设备无法正常工作。
44.针对上述问题，本技术实施例提供了一种液冷散热器，能够有效保证液冷散热器中每个液冷散热模块均具有良好的散热效果，可以做到均匀散热，有利于保证电子器件稳定运行，同时，有利于延长电子器件的使用寿命。具体方案如下：
45.本技术实施例提供了一种液冷散热器，该液冷散热器包括第一液冷散热模块1、第二液冷散热模块2、进液流道3和出液流道4，相应结构如图1所示，第一液冷散热模块1的第一端、第二液冷散热模块2的第一端分别与进液流道3相连通，第一液冷散热模块1的第二端、第二液冷散热模块2的第二端分别与出液流道4相连通，即在该液冷散热器中，第一液冷散热模块1和第二液冷散热模块2并联。其中，第一液冷散热模块1用于与第一电子器件a贴合，对第一电子器件a进行散热；第二液冷散热模块2用于与第二电子器件b贴合，对第二电
子器件b进行散热。
46.接下来，本技术实施例对液冷散热器的各个部件进行详细说明：
47.第一液冷散热模块1
48.第一液冷散热模块1可以包括第一液冷散热本体12和第一导热盖板13，相应结构如图2所示，第一液冷散热本体12的第一侧具有第一开口121，第一导热盖板13与第一开口121密封连接，第一导热盖板13用于与第一电子器件a的发热表面贴合。此种情况下，第一电子器件a可以先将热量传递给第一导热盖板13，然后，由第一导热盖板13将热量传递给第一液冷散热模块1中的冷却液。第一导热盖板13与第一开口121密封连接可以保证第一液冷散热模块1的密封性，有效防止冷却液泄露，从而，降低冷却液进入第一电子器件a导致第一电子器件a损坏的概率。其中，第一导热盖板13与第一开口121可以通过焊接、铆接、粘接等方式密封，第一导热盖板13与第一开口121之间还可以具有密封件，密封件分别与第一导热盖板13、第一开口121密封连接。
49.可选地，第一液冷散热模块1可以包括第一液冷散热本体12，而不包括第一导热盖板13，相应结构如图3。第一液冷散热本体12的第一侧具有第一开口121，第一开口121用于与第一电子器件a的发热表面贴合，此种情况下，第一电子器件a的发热表面可以直接与冷却液接触，即冷却液可以直接将第一电子器件a的热量带走，可以提高散热效率。
50.第一液冷散热模块1的第一散热通道11
51.为了提高散热效率，本技术实施例提供的第一液冷散热模块1可以包括多个第一散热通道11，相应结构如图4所示，每个第一散热通道11具有第一进液口111和第一出液口112，每个第一进液口111分别与进液流道3相连通，每个第一出液口112分别与出液流道3相连通，即在第一液冷散热模块1中，多个第一散热通道11并联。
52.技术人员可以根据第一电子器件a的尺寸，设置每个第一散热通道11的宽度，以确定每个第一散热通道11的截面积，通常，在进液量一定的情况下，第一散热通道11的截面积越小，第一散热通道11的流速越快。多个第一散热通道11的截面积可以相同，此时，每个第一散热通道11内冷却液的流速和流量均相同，可以使第一电子器件a散热均匀。多个第一散热通道11的截面积可以不同，此时，每个第一散热通道11内冷却液的流速和流量不同，可以在第一液冷散热模块1中实现冷却液流速和流量的差异化分布，采用该方案，可以优化流经第一电子器件a上发热严重的部位的冷却液的流速和流量，使流速和流量达到最优，从而，提高对第一电子器件a的散热效果。
53.可选地，第一散热通道11的截面积可以与第一散热通道11到进液流道3的输液口的距离成正相关关系或负相关关系。
54.对于第一液冷散热模块1的第一散热通道11，给出以下两种可能的设置方式：
55.方式一、第一散热通道11属于同一第一液冷散热本体12
56.第一液冷散热模块1的第一液冷散热本体12可以包括一个底板和多个隔板，每个隔板垂直固定在底板上，且每个隔板之间相互平行，相邻两个隔板之间形成的通道称为第一散热通道11，相应结构如图4所示。每个第一散热通道11与底板相对的开口形成第一液冷散热模块1的第一开口121
57.此种情况下，第一液冷散热本体12可以包括一个第一导热盖板13，该第一导热盖板13可以与每个第一散热通道11的开口密封连接，并与第一电子器件a的发热表面贴合。第
一液冷散热本体12也可以包括多个第一导热盖板13，每个第一导热盖板13可以与一个第一散热通道11的开口密封连接，所有第一导热盖板13与第一电子器件a的发热表面贴合。第一液冷散热本体12还可以不包括第一导热盖板13，第一开口121与第一电子器件a的发热表面贴合。
58.方式二、第一散热通道11属于不同第一液冷散热本体12
59.第一液冷散热模块1可以包括多个相互独立且分离的第一散热通道11，相应结构如图5所示。对于每个第一散热通道11，该第一散热通道11包括一个底板和两个相互平行的侧板，两个侧板固定在底板相对的两侧。相邻两个第一散热通道11的侧板可以相互接触，以保证第一液冷散热模块1的整体稳定性。每个第一散热通道11与底板相对的开口处于同一平面内，从而，形成第一液冷散热模块1的第一开口121。
60.此种情况下，第一液冷散热模块1可以包括一个第一导热盖板13，该第一导热盖板13可以与每个第一散热通道11的开口密封连接，并与第一电子器件a的发热表面贴合。第一液冷散热本体12可以包括多个第一导热盖板13，每个第一导热盖板13可以与一个第一散热通道11的开口密封连接，所有第一导热盖板13与第一电子器件a的发热表面贴合。第一液冷散热本体12还可以不包括第一导热盖板13，第一开口121与第一电子器件a的发热表面贴合。
61.可选地，当采用方式二设置第一散热通道11时，第一散热通道11与进液流道3、出液流道4之间可拆卸的连接。采用该方案，进液流道3上可以预设多个进液口31，每个进液孔口31分别与第一进液口111相连通；出液流道4上可以预设多个出液口41，每个出液口41分别与第一出液口112相连通。这样，技术人员可以根据第一电子器件a的尺寸，设置第一散热通道11的数量，从而，使第一液冷散热模块1可以适用于多种样式的第一电子器件a。
62.第一液冷散热模块1的第一扰流体113
63.为了进一步增强第一液冷散热模块1的散热效果，上述第一液冷散热模块1中可以设置有多个第一扰流体113，第一扰流体113可以位于每个第一散热通道11的底部(相应结构如图6所示)，也可以位于每个第一散热通道11的两侧，还可以位于第一导热盖板13上，此处不进行限定。第一扰流体113的截面形状可以是圆形、三角形、“s”形，等等。对于每个第一散热通道11，第一扰流体113的截面形状和数量，此处不进行限定。
64.第二液冷散热模块2
65.第二液冷散热模块2的第二侧具有第二开口221，第二开口221用于与第二电子器件b的发热表面密封连接，相应结构如图3所示。可选地，第二液冷散热模块1可以包括第二液冷散热本体22和第二导热盖板23，相应结构如图2所示，第二液冷散热本体22的第二侧具有第二开口221，第二导热盖板13与第二开口221密封连接，第二导热盖板23可以用于与第二电子器件b的发热表面贴合。
66.为了提高散热效率，本技术实施例提供的第二液冷散热模块2可以包括多个第二散热通道21，相应结构如图4所示，每个第二散热通道21具有第二进液口211和第二出液口212，每个第二进液口211分别与进液流道3相连通，每个第二出液口212分别与出液流道3相连通，即在第二液冷散热模块2中，多个第二散热通道21并联。第二散热通道21与上述第一散热通道11结构相同，此处不进行赘述。
67.多个第二散热通道21的截面积可以相同，此时，每个第二散热通道21内冷却液的
流速和流量均相同，可以使第二电子器件b散热均匀。多个第二散热通道21的截面积可以不同，此时，每个第二散热通道21内冷却液的流速和流量不同，可以在第二液冷散热模块2中实现冷却液流速和流量的差异化分布，采用该方案，可以优化流经第二电子器件b上发热严重的部位的冷却液的流速和流量，使流速和流量达到最优，从而，提高对第二电子器件b的散热效果。
68.可选地，当每个第二散热通道21的截面积相同，且每个第一散热通道11的截面积相同时，第二散热通道21的截面积可以与第一散热通道11的截面积相同，第二散热通道21的截面积也可以与第一散热通道11的截面积不相同，此处不进行任何限定。
69.可选地，当第一散热通道11和第二散热通道12采用如图4所示的分布方式时，每个散热通道的截面积大小可以与该散热通道到进液流道3的输液口的距离成正相关关系或负相关关系，此处不进行任何限定。
70.为了进一步增强第一液冷散热模块1的散热效果，上述第二液冷散热模块2中可以设置有多个第二扰流体213，第二扰流体213可以位于每个第二散热通道21的底部(相应结构如图6所示)，也可以位于每个第二散热通道21的两侧，还可以位于每个第二散热通道21的顶部，此处不进行限定。第二扰流体213的截面形状可以是圆形、三角形、“s”形，等等。对于每个第二散热通道21，第二扰流体213的截面形状和数量，此处不进行限定。
71.可选地，对于第一液冷散热模块1中第一扰流体113的截面形状和数量，可以与第二扰流体213的截面形状和数量相同，也可以不同，此处不进行限定。
72.进液流道3
73.本技术实施例中，对于进液流道3，给出以下两种可能的结构：
74.结构一
75.进液流道3可以是一个管状体，进液流道3的一端开口，另一端封闭，且进液流道3的侧壁上具有多个进液口31，每个进液口31分别与第一散热通道11的第一进液口111(即第一液冷散热模块1的第一端)或第二散热通道21的第二进液口211(即第二液冷散热模块2的第一端)相连通，相应结构如图7所示。冷却液由进液流道3的一端的开口流入，经过进液口31流入第一液冷散热模块1和第二液冷散热模块2，从而，对第一电子器件a和第二电子器件b散热。
76.结构二
77.进液流道3可以包括进液三通管32、第一子进液流道33和第二子进液流道34，相应结构如图8所示。第一子进液流道33分别与进液三通管32的第一管口321、第一液冷散热模块1的第一端相连通；第二子进液流道34分别与进液三通管32的第二管口322、第二液冷散热模块2的第一端相连通。
78.冷却液由进液三通管32的第三管口323流入，经过进液三通管32流入第一子进液流道33和第二子进液流道34，然后，第一子进液流道33中的冷却液流入第一液冷散热模块1为第一电子器件a散热，第二子进液流道34中的冷却液流入第二液冷散热模块2，为第二电子器件b散热。
79.采用结构一的方案时(正如图7所示)，第一液冷散热模块1离冷却液的入口较近，当第一电子器件a产生较大热量时，会通过第一液冷散热本体12将热量传递到进液流道3，使进液流道3的局部管壁的温度上升。此种情况下，冷却液在进液流道3中流向第二液冷散
热模块2时，会经过上述局部管壁，这时，冷却液会为上述局部管壁进行散热，即吸收上述局部管壁的温度，使自身温度增加，导致液冷散热器对第二电子器件b的散热效果低于对第一电子器件a的散热效果。而采用上述结构二的方案，可以降低第一电子器件a发热导致进液流道3的局部管壁温度上升的概率，从而，降低上述散热效果不均的情况的概率，有利于提高液冷散热器的稳定性。
80.可选地，冷却液由进液三通管32的第三管口323流至第一液冷散热模块1的第一端所经过的路程，等于冷却液由进液三通管32的第三管口323流至第二液冷散热模块2的第一端所经过的路程，可以认为是第一子进液流道33的长度等于第二子进液流道34的长度。此处只是示例性的对进液流道3的结构进行介绍，不对其进行限定。
81.可选地，如图8所示，第一子进液流道33具有多个第一进液孔331，每个第一进液孔331分别与第一散热通道11的第一进液口111(即第一液冷散热模块1的第一端)相连通，第二子进液流道34具有多个第二进液孔341，每个第二进液孔341分别与第二散热通道21的第二进液口211(即第二液冷散热模块2的第一端)。冷却液通过第一进液孔331流入第一液冷散热模块1，通过第二进液孔341流入第二液冷散热模块2，从而，对第一电子器件a和第二电子器件b散热。
82.出液流道4
83.出液流道4可以包括出液三通管、第一子出液流道和第二子进液流道，出液流道也可以是一个管状体。出液流道4的结构与进液流道3的结构相似，此处不进行赘述。
84.出液流道4可以具有多个出液口41，每个出液口41分别与第一出液口112或第二进液口212相连通。第一液冷散热模块1中的冷却液、第二液冷散热模块2中的冷却液由出液口41流入出液流道4，最终由出液流道4流出。
85.本技术实施例中提供的方案，液冷散热器包括并联的第一液冷散热模块和第二液冷散热模块，其中，第一液冷散热模块用于给第一电子器件散热，第二液冷散热模块用于给第二电子器件散热。采用该方案，进入每个液冷散热模块的冷却液均未在其他液冷散热模块进行过热交换，具有相对较低的温度，这样，有效保证了每个液冷散热模块均具有良好的散热效果，有利于保证电子器件运行的稳定性。
86.基于相同的技术构思，本技术实施实例还提供了一种电驱控制器，该电驱控制器包括第一电子器件a、第二电子器件b和上述液冷散热器。其中，第一电子器件a可以是电容，如薄膜电容等，第二电子器件b可以功率模块，如igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)功率模块、sic(silicon carbide，无机非金属材料)功率模块等。
87.该电驱控制器中，电容(即第一电子器件a)可以与第一液冷散热模块1的第一导热盖板13贴合，第一导热盖板13可以与第一液冷散热模块1的第一开口(121)密封连接，相应结构如图9所示。电容将自身工作时产生的热量传递给第一导热盖板13，第一导热盖板13将热量传递给第一液冷散热模块1中的冷却液，从而，实现对电容的散热降温。
88.可选地，电容可以与第一液冷散热模块1的第一开口(121)密封连接，使电容与冷却液相接触，增强散热效果。
89.该电驱控制器中，功率模块(即第二电子器件b)，可以与第二液冷散热模块2的第二开口(221)密封连接，相应结构如图9所示，使功率模块与冷却液相接触。
90.可选地，功率模块可以与第二液冷散热模块2的第二导热盖板23贴合，第二导热盖板23可以与第二液冷散热模块2的第二开口(221)密封连接。功率模块将自身工作时产生的热量传递给第二导热盖板23，第二导热盖板23将热量传递给第二液冷散热模块2中的冷却液，从而，实现对功率模块的散热降温。
91.采用该方案，进入第一液冷散热模块和第二液冷散热模块的冷却液具有相对较低的温度，这样，有效保证了液冷散热模块对功率模块、电容均具有良好的散热效果，有利于保证电驱控制器稳定运行。
92.基于相同的技术构思，本技术实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述电驱控制器。
93.以上所述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。