车载功率装置与热管理系统的制作方法

文档序号:32059515发布日期:2022-11-04 22:42阅读:40来源:国知局
车载功率装置与热管理系统的制作方法

1.本发明涉及一种热管理技术,特别是涉及一种车载功率装置与热管理系统。


背景技术:

2.目前,电动汽车进入了日新月异的快速发展阶段,然而电动汽车的里程和充电时间直接关系到用户的体验,成为其选择电动汽车时的重要考虑因素,因此需要不断提升电动车里程和缩短充电时间,车载电能变换系统也随之朝着更高开关频率和功率密度的方向发展,这就要求更高效的热管理系统来解决散热问题以保证其正常工作。
3.现有的液冷式车载电能变换系统,其内部的功率开关通过塞铜、过孔以及导热界面材料等将热量传递至水道表面,然后通过冷却液的对流换热将热量带走以实现车载电能变换系统的冷却。但是,此种间接液冷方式的热阻较大,随着车载电能变换系统功率密度的不断提升,将不能满足其散热要求。
4.并且,现有技术中,变压器/电感等磁件一般是通过局部灌胶或局部点胶方式进行散热,未灌胶或点胶部分距离冷板较远。因此,变压器/电感等磁件的局部存在空气自然冷却,不利于整机功率密度的进一步提高。
5.因此,如何提供一种可以满足更高功率密度的散热方式,成为了业界急需解决的问题之一。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种车载功率装置与热管理系统,可以有效解决现有技术的至少一缺陷。
7.为了实现上述目的,本发明提供一种车载功率装置,其包括:功率组件,其包括多个电子器件;和机壳,其包括彼此隔离的内腔以及冷却液通道,其中所述功率组件置于所述内腔内,且所述内腔内填充有绝缘导热液,所述功率组件浸没于所述绝缘导热液中,所述冷却液通道内流通有冷却液。
8.在本发明的一实施例中,所述机壳包括内腔盖板、壳体和通道盖板,其中所述内腔盖板与所述壳体组装形成所述内腔,所述壳体与所述通道盖板组装形成所述冷却液通道;所述冷却液通道形成于所述壳体的底部,且所述内腔形成于所述冷却液通道的上方。
9.在本发明的一实施例中,所述通道盖板与所述壳体的所述底部之间通过搅拌摩擦焊接连接;和/或,所述内腔盖板与所述壳体之间通过可拆卸连接件可拆卸地连接。
10.在本发明的一实施例中,所述车载功率装置还包括:伸缩气垫,安装于所述内腔盖板和所述壳体之间,且相邻于所述内腔盖板,并能够调节因所述绝缘导热液的热胀冷缩引起的体积变化;所述伸缩气垫的周缘与对应设置于所述壳体和/或所述内腔盖板上的气垫凹槽配合密封安装。
11.在本发明的一实施例中,所述车载功率装置还包括:注液孔,设置于所述机壳的侧边,且与所述内腔相连通;所述注液孔的顶面高于所述内腔的顶面。
12.在本发明的一实施例中,所述车载功率装置还包括:冷却液进口和冷却液出口,与所述冷却液通道相连通,其中所述冷却液进口与所述冷却液出口是设置于所述机壳的同一侧,或是设置于所述机壳的相对两侧;和/或,导热液进口和导热液出口,与所述内腔相连通,其中所述导热液进口与所述导热液出口是设置于所述机壳的相对两侧。
13.在本发明的一实施例中,所述功率组件包括车载充电机模块,所述车载充电机模块包括有主电路板,所述主电路板上设置有变压器;其中,所述冷却液通道的部分向所述内腔延伸,或者所述内腔的底面为平面;所述冷却液通道的部分向所述内腔延伸并在所述内腔中形成变压器槽,所述主电路板上的所述变压器容置于所述变压器槽中,所述冷却液通道的第一部分通道经过所述变压器的底部,所述冷却液通道的第二部分通道经过所述变压器的侧部;或者,所述变压器直接浸没于所述绝缘导热液中,通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。
14.在本发明的一实施例中,所述主电路板上还设置有功率开关;其中,所述功率开关竖直固定于所述冷却液通道的侧壁上,并通过导热界面材料与所述冷却液通道连接;或者,所述功率开关直接浸没于所述绝缘导热液中,通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。
15.在本发明的一实施例中,所述车载充电机模块还包括有pfc电路板,所述pfc电路板上设置有电感;其中,所述壳体的部分向所述内腔延伸并在所述内腔中形成电感槽,所述pfc电路板上的所述电感容置于所述电感槽中;或者,所述pfc电路板上的所述电感直接浸没于所述绝缘导热液中,通过所述绝缘导热液的自然对流进行直接接触冷却。
16.在本发明的一实施例中,所述变压器通过灌封胶灌封于所述变压器槽内,所述变压器槽的四周及所述变压器的裸露部分通过所述绝缘导热液自然冷却;和/或,所述电感通过灌封胶灌封于所述电感槽内,所述电感槽的四周及所述电感的裸露部分通过所述绝缘导热液自然冷却。
17.在本发明的一实施例中,所述车载充电机模块还包括有控制电路板、emi电路板以及屏蔽板,所述主电路板和所述pfc电路板被安装于所述控制电路板的下方;所述emi电路板以及所述屏蔽板被安装于所述控制电路板的下方,且所述屏蔽板置于所述emi电路板与所述控制电路板之间;所述emi电路板、所述屏蔽板、以及所述控制电路板自下而上堆叠设置形成堆叠结构,且在所述机壳的宽度方向上,所述主电路板邻近于所述壳体的一个侧壁设置,所述堆叠结构邻近于所述壳体的另一个侧壁设置,所述pfc电路板设置于所述主电路板与所述堆叠结构之间。
18.在本发明的一实施例中,所述绝缘导热液为油或氟化液,所述冷却液为乙二醇溶液;所述绝缘导热液充满所述内腔,所述功率组件完全浸没于所述绝缘导热液中。
19.在本发明的一实施例中,所述功率组件包括车载充电器模块、电池模块、逆变器模块和dcdc电源转换模块的其中之一或其组合。
20.为了实现上述目的,本发明另提供一种热管理系统,其包括:至少一如上所述的车载功率装置;各个所述车载功率装置的所述内腔相互连通并形成第一冷却回路,所述绝缘导热液通过第一泵的驱动于所述第一冷却回路中流通;和/或,各个所述车载功率装置的所述冷却液通道相互连通并形成第二冷却回路,所述冷却液通过第二泵的驱动于所述第二冷却回路中流通。
21.在本发明的另一实施例中,在所述第一冷却回路中,各个所述车载功率装置分别与一个流通旁路并联连接,各个所述车载功率装置的导热液进口与对应的所述流通旁路通过可控的旁通阀门连接,所述可控的旁通阀门用于根据各个所述车载功率装置的负载情况调节通入各个所述车载功率装置的所述内腔内的所述绝缘导热液的流量;和/或,在所述第二冷却回路中还包括一个电磁阀,用于调节在所述第二冷却回路中流通的所述冷却液的流量。
22.在本发明的另一实施例中,所述热管理系统还包括:第一冷却器,与所述第一冷却回路连通;和/或,第二冷却器,与所述第二冷却回路连通;其中,所述第一冷却器与所述第二冷却器为分别独立的单体冷却器;或者,所述第一冷却器与所述第二冷却器为整合在一起的冷却器。
23.在本发明的另一实施例中,所述车载功率装置为多个,其中,各个所述车载功率装置的所述功率组件包括电池模块、逆变器模块、车载充电器模块和dcdc电源转换模块的其中之一或其组合。
24.为了实现上述目的,本发明另提供一种热管理系统,其包括:多个车载功率装置,每个所述车载功率装置包括功率组件和机壳,所述功率组件包括多个电子器件,所述机壳包括内腔,所述功率组件置于所述内腔内,且所述内腔内填充有绝缘导热液,所述功率组件浸没于所述绝缘导热液中;其中,各个所述车载功率装置的所述功率组件包括电池模块、逆变器模块、车载充电器模块和dcdc电源转换模块的其中之一或其组合;各个所述车载功率装置的所述内腔相互连通并形成第一冷却回路,所述绝缘导热液通过第一泵的驱动于所述第一冷却回路中流通。
25.本发明通过将功率组件浸没于绝缘导热液中,且由于车载功率装置的冷却液通道内流通有冷却液,使得功率组件可以被充分且均匀的冷却。并且,由于绝缘导热液具有较强的绝缘能力,功率组件中的pcb上的绝缘间隙(clearance)、爬电距离(creepage)可以适当减小。
26.本发明通过在机壳上设置注液孔,能够观察内腔内绝缘导热液的液面,可方便补液和排液。本发明还通过设置伸缩气垫,用于调节绝缘导热液由于温度变化引起的热胀冷缩。
27.本发明实施例通过采用将功率组件浸没于绝缘导热液中的“浸没散热”与冷却液通道内流通冷却液的“液冷散热”的联合方式对车载功率装置进行散热,在工作过程中绝缘导热液无相变发生,可通过绝缘导热液自然对流对浸没于其中的功率组件直接接触冷却,同时利用例如形成于通道盖板上的冷却液通道对功率组件进行间接冷却,从而可以进一步改善散热效果。对于具有本发明的车载功率装置的热管理系统,例如车载电能变换系统,其整机功率密度也可以得到进一步的改善和提升。
28.本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述,并且部分地将从描述中变得显然,或者可以通过本发明的实践而习得。
附图说明
29.通过参照附图详细描述其示例实施方式,本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
30.图1为本发明的车载功率装置的立体结构示意图;
31.图2为图1的车载功率装置的分解结构示意图;
32.图3为图2中壳体从底部视之的结构示意图;
33.图4为图2中的壳体从顶部视之的结构示意图;
34.图5为图2中的功率组件组装后的结构示意图;
35.图6为图1的车载功率装置沿剖面线i1-i1的剖面结构示意图;
36.图7为图1的车载功率装置沿剖面线i2-i2的剖面结构示意图,其中还示出了图中a部分的放大结构;
37.图8为图4中壳体的一种变形结构示意图;
38.图9a为本发明另一较佳实施例的壳体的结构示意图;
39.图9b为图9a中壳体从底部视之的结构示意图;
40.图9c为采用图9a所示的壳体的车载功率装置组装后的剖面结构示意图;
41.图10a为本发明另一较佳实施例的壳体的结构示意图;
42.图10b为图10a中壳体从另一角度视之的结构示意图;
43.图11a为本发明第一较佳实施例的热管理系统的组成示意图;
44.图11b为图11a所示的热管理系统的立体结构示意图;
45.图12为本发明第二较佳实施例的热管理系统的组成示意图;
46.图13为本发明第三较佳实施例的热管理系统的组成示意图;
47.图14为本发明第四较佳实施例的热管理系统的组成示意图。
具体实施方式
48.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
49.在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外,权利要求书中的术语“第一”、“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数字限制。
50.如图1~图7所示,本发明提供一种车载功率装置100,其可包括功率组件10和机壳20。功率组件10包括有多个电子器件,例如包括但不限于变压器、电感、电容器、功率开关等主要器件以及其他相关器件。如图2~图4所示,机壳20包括彼此隔离的内腔201以及冷却液通道cp。其中,功率组件10是置于内腔201内,内腔201内填充有绝缘导热液icf(例如图6所示),功率组件10浸没于绝缘导热液icf中。冷却液通道cp内流通有冷却液。
51.在本发明中,绝缘导热液icf例如可为油或氟化液,冷却液例如可为乙二醇溶液,但可以理解的是,其他可以达到相同目的和效果的导热液或冷却液也是可行的,这些并不作为对本发明的限制。较佳地,绝缘导热液icf例如可充满内腔201,而功率模块10可完全浸没于绝缘导热液icf中。
52.在本发明中,功率组件10可包括车载充电器(on board charger,obc)模块、电池(battery)模块、逆变器(inverter)模块和dcdc电源转换模块的其中之一或其组合。当然,可以理解的是,功率组件10也可以为其他功率模块,这些并不作为对本发明的限制。
53.在本发明的一些实施例中,如图2所示,结合参考图6~图7,机壳20例如可包括内腔盖板21、壳体22和通道盖板23。其中,内腔盖板21可与壳体22组装形成内腔201,例如,内腔盖板21与壳体22之间可通过可拆卸连接件(例如螺丝等)可拆卸地连接;壳体22可与通道盖板23组装形成冷却液通道cp,例如,通道盖板23与壳体22的底部221之间可通过搅拌摩擦焊接连接,以确保冷却液通道的密封。较佳地,冷却液通道cp例如可形成于壳体22的底部221,如图3所示;而内腔201例如可形成于冷却液通道cp的上方,如图4所示。当然,可以理解的是,在其他实施例中,冷却液通道cp和内腔201的位置也可以颠倒,即冷却液通道cp在上方而内腔201在下方,这些并不作为对本发明的限制。
54.在本发明的一些实施例中,车载功率装置100还可进一步包括伸缩气垫24,其可安装于内腔盖板21和壳体22之间,且相邻于内腔盖板21。利用伸缩气垫24能够调节因绝缘导热液的热胀冷缩引起的体积变化,具体的,当内腔201里面的绝缘导热液温度上升时,其体积会变大,进而压缩伸缩气垫24,避免内腔201里面的压强太大;当内腔201里面的绝缘导热液温度下降时,其体积会变小,伸缩气垫24会恢复原状。较佳地,如图7中a部分放大结构所示,伸缩气垫24的周缘241可与对应设置于壳体22上的气垫凹槽224配合密封安装,和/或,伸缩气垫24的周缘241也可与对应设置于内腔盖板21上的气垫凹槽214配合密封安装。进一步地,气垫凹槽224和气垫凹槽214例如可为方形凹槽或圆弧凹槽,这些并不作为对本发明的限制。
55.在本发明的一些实施例中,如图1所示,车载功率装置100还可包括注液孔29,其可设置于机壳20的侧边,且与内腔201相连通(结合参考图6)。其中,注液孔29的顶面是高于内腔201的顶面。注液孔29可用于观察内腔201内的绝缘导热液icf的液面,以及用于补液和排液。较佳地,注液孔29可通过一个密封件291进行密封。
56.在本发明的一些实施例中,如图1和图3所示,车载功率装置100还可包括与冷却液通道cp相连通的冷却液进口27和冷却液出口28,冷却液从冷却液进口27流入冷却液通道cp,并从冷却液出口28流出。较佳地,冷却液进口27与冷却液出口28可设置于机壳20的同一侧。在其他实施例中,冷却液进口27与冷却液出口28也可设置于机壳20的相对两侧,这同样不作为对本发明的限制。
57.如图2、图4~图7所示,功率组件10例如可包括车载充电机模块,其例如包括有主电路板11,其例如可通过螺丝固定于壳体22上。主电路板11上例如可设置有变压器11a,如图5所示。较佳地,如图4所示,冷却液通道cp的部分可向内腔201延伸,并在内腔201中形成变压器槽22a,主电路板11上的变压器11a可对应容置于变压器槽22a中。更佳地,冷却液通道cp的第一部分通道cp1可经过变压器11a的底部,冷却液通道cp的第二部分通道cp2可经过变压器11a的侧部。其中,在组装后,变压器11a可通过灌封胶灌封于变压器槽22a内,变压器槽22a的四周及变压器11a的裸露部分可通过绝缘导热液自然冷却。此种变压器槽22a的结构设计,可以使得变压器11a可以被充分且均匀地冷却。
58.在本发明中,主电路板11上还可设置有功率开关11d(例如包括但不限于mos管),如图5所示。如图4所示,在组装后,功率开关11d是对应容置于内腔201中的第一空间22d中,
且功率开关11d在组装后是竖直固定于形成变压器槽22a的冷却液通道的侧壁sw上,并可通过导热界面材料与冷却液通道cp连接。较佳地,功率开关11d(例如mos管)可通过弹片和螺丝竖直固定于侧壁sw上,并可通过绝缘导热帽套与冷却液通道cp导热连接,从而形成低热阻的散热通路,以此来保证功率开关的散热。同时,功率开关与变压器分置于冷却液通道的两侧,可以充分利用内腔的空间,使车载功率装置的封装更紧凑。
59.在本发明中,主电路板11上还可设置有其他器件,例如电容11c、11e,以及功率开关11f(例如包括但不限于mos管)等,如图5所示。如图4所示,在组装后,这些电容11c、11e、以及功率开关11f是对应容置于内腔201中的第二空间22c、第三空间22e、第四空间22f中。并且,这些电容11c、11e、以及功率开关11f也是被完全地浸没于绝缘导热液中,如此即可通过绝缘导热液实现充分且均匀地冷却。
60.如图2、图4~图7所示,在本发明的一些实施例中,车载充电机模块还可包括有pfc电路板12,其例如可通过螺丝固定于壳体22上。pfc电路板12上可设置有电感121。如图4所示,壳体22的部分向内腔201延伸,并在内腔201中形成电感槽22b。在组装后,pfc电路板12上的电感121是对应容置于电感槽22b中。较佳地,电感121例如可通过灌封胶灌封于电感槽22b内,电感槽22b的四周及电感121的裸露部分例如可通过绝缘导热液自然冷却。此种电感槽22b的结构设计,可以使得电感121可以被充分且均匀地冷却。
61.如图2、图4~图7所示,在本发明的一实施例中,所述车载充电机模块还可包括有控制电路板13、emi电路板14以及屏蔽板15。其中,如图7所示,主电路板11和pfc电路板12例如可被安装于控制电路板13的下方,emi电路板14以及屏蔽板15可被安装于控制电路板13的下方。屏蔽板15是置于emi电路板14与控制电路板13之间,用于屏蔽电场和磁场。emi电路板14、屏蔽板15以及控制电路板13自下而上堆叠设置形成堆叠结构ss,且在壳体22的宽度方向w上,主电路板11是邻近于壳体22的一个侧壁222设置,堆叠结构ss是邻近于壳体22的另一个侧壁223设置。在壳体22的宽度方向w上,pfc电路板12设置于主电路板11与堆叠结构ss之间。较佳地,控制电路板13和emi电路板14例如可通过螺丝固定于壳体22上,屏蔽板15例如可通过螺丝固定于emi电路板14上。这种电路排布方式可以充分利用内腔空间,使得封装紧凑,进而可以提升车载功率装置的功率密度。
62.值得说明的是,在其他实施例中,车载充电机模块的电路构成可以为其他样态,对应的,壳体的结构也不限于此。例如,主电路板上可以设置有变压器、电感器,壳体的内腔无需特别设置散热槽为变压器和电感散热。
63.如图8所示,其示出了另一种结构形式的壳体22,冷却液通道cp朝向内腔201延伸,功率开关可以直接竖直固定于冷却液通道的侧壁上,该壳体22上未设置变压器槽和电感槽,主电路板上的变压器直接浸没于绝缘导热液中,无需通过灌封胶灌封在变压器槽内,通过绝缘导热液的自然对流将其热量传递给冷却液通道cp,再由冷却液通道cp中的冷却液将热量带走。类似的,pfc电路板上的电感也无需通过灌封胶灌封在电槽内,电感直接浸没于绝缘导热液中,通过绝缘导热液的自然对流将其热量传递给冷却液通道cp,再由冷却液通道cp中的冷却液将热量带走。
64.如图9a~9c所示,其示出了另一种结构形式的壳体22,该壳体22上未设置朝向内腔201延伸的立体的冷却液通道与散热槽等(即内腔201的底面2011为平面,无向内延伸的结构),而冷却液通道cp设置于该壳体22的底部221。功率组件10(包括但不限于变压器、功
率开关、pfc电路板上的电感等电子器件)是直接浸没于绝缘导热液中,与冷却液通道cp无直接连接,均通过绝缘导热液自然对流将热量传递给冷却液通道cp,然后通过冷却液将热量带走。
65.如图10a~10b所示,其示出了另一种结构形式的壳体22,该壳体22上设置了绝缘导热液进口261和绝缘导热液出口262,绝缘导热液进口261和绝缘导热液出口262与内腔201相连通且设置于壳体22的相对两侧,壳体22内未设置变压器槽和电感槽,变压器和pfc电感直接浸没于绝缘导热液中,通过流通的绝缘导热液的强制对流进行直接冷却,主电路板上的功率开关通过界面材料与冷却液通道连接,其他部分浸没于绝缘导热液中,一方面通过流通的绝缘导热液的强制对流进行直接冷却,另一方面通过冷却液通道进行间接散热。类似的,在一些变形实施例中,也可以取消冷却液通道,主电路板上的功率开关通过界面材料与壳体连接,直接通过流通的绝缘导热液的强制对流进行直接冷却。
66.本发明还提供一种热管理系统,其可包括至少一如上述各个实施例所述的车载功率装置100。如图11a-11b所示,本发明的第一较佳的热管理系统1000-1例如可包括三个车载功率装置100a、100b、100c。其中,车载功率装置100a的功率组件例如可包括电池模块,其可容置于第一金属腔201a内;车载功率装置100b的功率组件例如可包括逆变器(inverter)模块,其可容置于第二金属腔201b内;车载功率装置100c的功率组件例如可包括车载充电器(obc)模块、或dcdc电源转换模块、或obc模块与dcdc电源转换的整合,其可容置于第三金属腔201c内。第一金属腔201a、第二金属腔201b、第三金属腔201c即对应于上述实施例中所述的内腔,且第一金属腔201a、第二金属腔201b、第三金属腔201c相互独立,彼此不连通。在图11a-11b所示的实施例中仅示出了三个车载功率装置,并且,此三个车载功率装置100a、100b、100c例如组成了一个车载电能变换系统。但是,可以理解的是,在其他实施例中,组成热管理系统1000-1的车载功率装置的数量也可以为其它数量,并且,这些车载功率装置可为车载充电器(obc)模块、电池(battery)模块、逆变器(inverter)模块和dcdc电源转换模块的其中之一或其组合,即组成其它不同组合结构的车载电能变换系统,这些同样不作为对本发明的限制。
67.在该实施例中,各个车载功率装置100a、100b、100c的内腔(即第一金属腔201a、第二金属腔201b、第三金属腔201c)是相互独立,各个车载功率装置100a、100b、100c的功率组件浸没在各机壳内腔的绝缘导热液中,从而可利用不流通的绝缘导热液对各个内腔内的功率组件进行直接冷却;同时,各个车载功率装置100a、100b、100c的冷却液通道相互连通并形成冷却回路,冷却液可通过第二泵p2的驱动于第二冷却回路cl2中流通,从而可利用流通的冷却液对各个内腔内的功率组件进行间接冷却。
68.在本发明的一些实施例中,如图11a-11b所示,在第二冷却回路cl2中还可包括一个电磁阀ev,其可用于调节在第二冷却回路cl2中流通的冷却液的流量。
69.在本发明的一些实施例中,如图11a-11b所示,热管理系统1000-1还可进一步包括与第二冷却回路cl2连通的第二冷却器r2。并且,第二冷却器r2通过第二输入端口ip2和第二输出端口op2与第二冷却回路cl2连通,第二冷却器r2用于冷却从第二冷却回路cl2流出的冷却液,并将冷却后的冷却液回流到第二冷却回路cl2中。在该实施例中,第二泵p2驱动冷却液于第二冷却回路cl2中流通,从而实现对功率组件的间接强制对流冷却。
70.在本发明的一些实施例中,较佳地,如图12所示,热管理系统1000-2中的各个车载
功率装置100a、100b、100c的冷却液通道例如可共用一个冷却液通道cp,例如仅采用一个冷却板形成冷却液通道cp。
71.在本发明的一些实施例中,如图13所示,热管理系统1000-3中可以不设置第二冷却回路,各个车载功率装置100a、100b、100c的内腔(即第一金属腔201a、第二金属腔201b、第三金属腔201c)中的每个设置绝缘导热液进口和绝缘导热液出口,分别与所述内腔相连通,绝缘导热液从绝缘导热液进口流入内腔,并从绝缘导热液出口流出,形成第一冷却回路cl1,绝缘导热液可通过第一泵p1的驱动于第一冷却回路cl1中流通,从而可利用流通的绝缘导热液对各个内腔内的功率组件进行直接冷却。
72.在本发明的一些实施例中,如图13所示,在第一冷却回路cl1中,各个车载功率装置100a、100b、100c还分别与一个流通旁路bl1、bl2、bl3并联连接。各个车载功率装置100a、100b、100c的导热液进口与对应的流通旁路bl1、bl2、bl3通过可控的旁通阀门v1、v2、v3连接。这些可控的旁通阀门v1、v2、v3可用于根据各个车载功率装置的负载情况调节通入各个车载功率装置的内腔内的绝缘导热液的流量;当不需要绝缘导热液流通时,也可以完全关闭阀门v1、v2、v3。
73.在本发明的一些实施例中,如图13所示,热管理系统1000-3还可进一步包括与第一冷却回路cl1连通的第一冷却器r1。并且,第一冷却器通过第一输入端口ip1和第一输出端口op1与第一冷却回路cl1连通,第一冷却器r1用于冷却从第一冷却回路cl1流出的绝缘导热液,并将冷却后的绝缘导热液回流到第一冷却回路cl1中。在该实施例中,第一泵p1驱动绝缘导热液于第一冷却回路cl1中流通,从而实现对功率组件的直接强制对流冷却。
74.在本发明的一些实施例中,如图14所示,热管理系统1000-4中可同时设置第一冷却回路cl1和第二冷却回路cl2,在第一冷却回路cl1中利用流通的绝缘导热液对各个内腔内的功率组件进行直接冷却,同时第二冷却回路cl2中利用流通的冷却液对各个内腔内的功率组件进行间接冷却。
75.在图11a~图14所示的实施例中,是由多个车载功率装置串联组成一个热管理系统。但在其他实施例中,热管理系统也可以由多个车载功率装置并联组成。并且,可以理解的是,组成热管理系统的多个车载功率装置的串并联顺序并不限定;并且,泵可以是单体结构,也可以是整合结构(即具有多个输入端口和多个输出端口),这些同样不作为对本发明的限制。
76.本发明通过将功率组件浸没于绝缘导热液中,使得功率组件可以被充分且均匀的冷却。并且,由于绝缘导热液具有较强的绝缘能力,功率组件中的pcb上的绝缘间隙、爬电距离可以适当减小。
77.本发明通过在机壳上设置注液孔,能够观察内腔内绝缘导热液的液面,可方便补液和排液。本发明还通过设置伸缩气垫,用于调节绝缘导热液由于温度变化引起的热胀冷缩。
78.本发明通过采用将功率组件浸没于绝缘导热液中的“浸没散热”与冷却液通道内流通冷却液的“液冷散热”的联合方式对车载功率装置进行散热,在工作过程中绝缘导热液无相变发生,可通过绝缘导热液自然对流对浸没于其中的功率组件直接接触冷却,同时利用例如形成于通道盖板上的冷却液通道对功率组件进行间接冷却,从而可以进一步改善散热效果。对于具有本发明的车载功率装置的热管理系统,例如车载电能变换系统,其整机功
率密度也可以得到进一步的改善和提升。
79.以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解,本发明不限于所公开的实施方式,相反,本发明意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。
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