液冷式電機(jī)控制器及電動車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于電機(jī)控制器【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種液冷式電機(jī)控制器及電動車。液冷式電機(jī)控制器,將含功率器件的電機(jī)控制器的電路板絕緣支撐在封閉的盒體內(nèi)，盒體內(nèi)充有絕緣導(dǎo)熱液體，盒體內(nèi)部、外部、盒體上至少設(shè)置一個平衡壓力的裝置，以平衡絕緣導(dǎo)熱液體在密封盒體內(nèi)熱脹冷縮時產(chǎn)生的內(nèi)外壓力差。本實(shí)用新型在盒體內(nèi)部、外部、盒體上至少設(shè)置一個平衡壓力的裝置，以平衡絕緣導(dǎo)熱液體在密封盒體內(nèi)熱脹冷縮時產(chǎn)生的內(nèi)外壓力差，盒體容易實(shí)現(xiàn)密封性。
【專利說明】液冷式電機(jī)控制器及電動車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電機(jī)控制器【技術(shù)領(lǐng)域】，特指一種液冷式電機(jī)控制器及電動車。
【背景技術(shù)】
[0002]所述的電機(jī)控制器目前常用的功率器件是場效應(yīng)管或IGBT等，功率器件工作產(chǎn)生的熱能均是通過和金屬導(dǎo)(散)熱體緊壓的方式導(dǎo)熱的。功率器件和金屬散熱體必須另加絕緣薄片等絕緣物加以相互絕緣。此類導(dǎo)熱方式涉及功率器件和金屬導(dǎo)熱體的緊壓安裝工序且又要處理絕緣問題。并且由于目前技術(shù)條件制約，要達(dá)到電機(jī)控制器的目的，所需功率器件的數(shù)量從6個到48個不等，要將6個到48個數(shù)量的功率器件既要壓緊到金屬導(dǎo)熱體上，又要求和金屬導(dǎo)熱體絕緣，加工工藝復(fù)雜，且導(dǎo)熱效果不好。
[0003]為此，本 申請人:提出過一個新的專利(申請?zhí)枮?01210320193.X)，液冷式電機(jī)控制器，將含功率器件的電機(jī)控制器的電路板絕緣支撐在封閉的金屬盒內(nèi)，金屬盒內(nèi)充有絕緣導(dǎo)熱的液體，連接電機(jī)控制器的導(dǎo)線絕緣密封的引出金屬盒外。該專利采用液體向外導(dǎo)熱，加工工藝簡單且導(dǎo)熱性能好。
[0004]但是，在實(shí)踐過程中， 申請人:發(fā)現(xiàn)金屬盒內(nèi)充有絕緣導(dǎo)熱的液體，液體有熱脹冷縮之功效，即使盒體內(nèi)預(yù)留有用于液體熱脹冷縮的空氣，但是，整個金屬盒內(nèi)的密封性容易引起問題，由此很容易引起漏油。一旦引起漏油，這就容易導(dǎo)致整個控制器不能適用很多場合，大大減少了電機(jī)控制器的適用范圍，甚至引起其它一些不必要的損失。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是液冷式電機(jī)控制器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中盒體內(nèi)預(yù)留有用于液體熱脹冷縮的空氣，整個金屬盒內(nèi)的密封性容易引起問題，由此很容易引起漏油的技術(shù)問題。
[0006]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]液冷式電機(jī)控制器，:將含功率器件的電機(jī)控制器的電路板絕緣支撐在封閉的盒體內(nèi)，盒體內(nèi)充有絕緣導(dǎo)熱液體，盒體內(nèi)部、外部、盒體上至少設(shè)置一壓力平衡裝置，以平衡絕緣導(dǎo)熱液體在密封盒體內(nèi)熱脹冷縮時產(chǎn)生的內(nèi)外壓力差；
[0008]壓力平衡裝置設(shè)置在盒體內(nèi)部，與外部空氣連通，并且壓力平衡裝置與密封盒的外盒密封，當(dāng)絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，壓力平衡裝置內(nèi)的空氣排到壓力平衡裝置外，當(dāng)內(nèi)部絕緣導(dǎo)熱液體溫度下降后，絕緣導(dǎo)熱液體體積變小，外部空氣補(bǔ)充回壓力平衡裝置內(nèi)；或者
[0009]壓力平衡裝置設(shè)置在盒體的外部，其與密封盒貫通，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹狀態(tài)下，充斥到外部壓力平衡裝置，溫度下降后，壓力平衡裝置內(nèi)的絕緣導(dǎo)熱液體回到密封盒內(nèi)。
[0010]較佳的，壓力平衡裝置為密封盒內(nèi)設(shè)置的氣囊，氣囊口與外部空氣連通，氣囊口的外延與密封盒的盒體密封，當(dāng)控制器工作狀態(tài)下，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，擠壓氣囊，使氣囊變形，氣囊內(nèi)的空氣排到氣囊口外，當(dāng)內(nèi)部絕緣導(dǎo)熱液體溫度下降后，絕緣導(dǎo)熱液體體積變小，外部空氣補(bǔ)充回氣囊里面。
[0011]較佳的，壓力平衡裝置為密封盒上或外部設(shè)置的氣囊，氣囊口的外延與密封盒的盒體密封，氣囊與密封盒貫通，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，充斥到外部氣囊，氣囊變大，溫度下降后，氣囊變小，氣囊內(nèi)的絕緣導(dǎo)熱液體回到密封盒內(nèi)。
[0012]較佳的，壓力平衡裝置還可以包括使用活塞在內(nèi)的平衡氣壓裝置。
[0013]較佳的，壓力平衡裝置設(shè)置在盒體的外部，其與密封盒貫通處設(shè)置一壓力閥體，以達(dá)到密封盒內(nèi)壓力大于一閥值打開流向壓力平衡裝置的閥體，否則打開流向密封盒的閥體的功效。
[0014]較佳的，上述的盒體至少一面是鋁材或銅材制成的盒。
[0015]較佳的，上述電機(jī)控制器電路板上的功率器件工作所產(chǎn)生的熱能通過絕緣導(dǎo)熱的液體傳遞給金屬面，再經(jīng)金屬面利用空氣自然對流散熱。
[0016]本實(shí)用新型另提供一種電動車，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，液冷式電機(jī)控制器的盒體內(nèi)預(yù)留有用于液體熱脹冷縮的空氣，整個金屬盒內(nèi)的密封性容易引起問題，由此很容易引起漏油的技術(shù)問題。其采用的技術(shù)方案為:
[0017]—種電動車,包括上述液冷式電機(jī)控制器。
[0018]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)突出且有益的技術(shù)效果是:
[0019]1、本實(shí)用新型在盒體內(nèi)部、外部、盒體上至少設(shè)置一個平衡壓力的裝置，以平衡絕緣導(dǎo)熱液在密封盒體內(nèi)熱脹冷縮時產(chǎn)生的內(nèi)外壓力差，有了這個壓力平衡裝置，就使得絕緣導(dǎo)熱液熱膨脹冷縮有了空間，這樣就不會對盒體內(nèi)部產(chǎn)生特別大的壓力差，盒體容易實(shí)現(xiàn)密封性。
[0020]2、本實(shí)用新型的壓力平衡裝置可以設(shè)置一個或多個，特別是根據(jù)可能產(chǎn)生的壓力差情況，在盒體內(nèi)部或外部設(shè)置多個壓力平衡裝置時，壓力平衡裝置可以以各自獨(dú)立的方式存在于盒體內(nèi)部或外部，能達(dá)到更佳的密封效果，特別是根據(jù)液冷式電機(jī)控制器在不同的位置上設(shè)置不同大小的壓力平衡裝置，來達(dá)到內(nèi)部壓力平衡之功效，特別是當(dāng)某一個壓力平衡裝置發(fā)生故障時，不影響整體的壓力差情況。壓力平衡裝置還可以以串連的方式存在于盒體內(nèi)部或外部，同樣也能達(dá)到密封效果
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的剖視示意圖；
[0022]圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)例的剖視示意圖；
[0023]圖3、圖4分別是本實(shí)用新型第三實(shí)施例的外盒的剖視圖、整體圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型第三實(shí)施例中外盒氣囊口的外延與密封盒的盒體密封的一示例圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型第三實(shí)施例內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示例圖。
[0026]圖7A、圖7B分別為壓力平衡裝置的另一種實(shí)施例的兩種不同狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例一[0028]下面結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，參見圖1:
[0029]液冷式電機(jī)控制器，將含功率器件的電機(jī)控制器16的電路板2絕緣支撐在封閉的盒體15內(nèi)，盒體15內(nèi)充有絕緣導(dǎo)熱液體11連接電機(jī)控制器16的導(dǎo)線14絕緣密封的引出盒體15外。
[0030]盒體內(nèi)部、外部、金屬盒盒體上至少設(shè)置一個平衡壓力的裝置，以平衡絕緣導(dǎo)熱液體在密封盒體內(nèi)熱脹冷縮時產(chǎn)生的內(nèi)外壓力差。
[0031]壓力平衡裝置設(shè)置在盒體內(nèi)部，與外部空氣連通，并且壓力平衡裝置與密封盒密封，當(dāng)絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，壓力平衡裝置內(nèi)的空氣排到壓力平衡裝置外，當(dāng)內(nèi)部絕緣導(dǎo)熱液體溫度下降后，絕緣導(dǎo)熱液體體積變小，外部空氣補(bǔ)充回壓力平衡裝置內(nèi)；或者
[0032]壓力平衡裝置設(shè)置在盒體的外部，其與密封盒貫通，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹狀態(tài)下，充斥到外部壓力平衡裝置，溫度下降后，壓力平衡裝置內(nèi)的絕緣導(dǎo)熱液體回到密封盒內(nèi)。
[0033]一種方案為:壓力平衡裝置為一個或多個密封盒內(nèi)設(shè)置的氣囊19 (如圖2所示)，氣囊口與外部空氣連通，氣囊口的外延與密封盒的盒體密封，當(dāng)控制器工作狀態(tài)下，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，擠壓氣囊，使氣囊變形，氣囊內(nèi)的空氣排到氣囊口外，當(dāng)內(nèi)部絕緣導(dǎo)熱液體溫度下降后，絕緣導(dǎo)熱液體體積變小，外部空氣補(bǔ)充回氣囊里面。當(dāng)氣囊19為多個時，氣囊19可以相互獨(dú)立，每一個氣囊19雖然設(shè)置在密封盒內(nèi)，但是，密封盒開設(shè)對應(yīng)通孔，氣囊19的口通過對應(yīng)通孔，與外部空氣連通，并且，氣囊口與密封盒的通孔是做好密封，以保證密封盒不會由于通孔而漏氣，還有，氣囊19的口保證與外部空氣的連通，也可以設(shè)置一些方便進(jìn)出空氣的塞體。氣囊19可以相互獨(dú)立，這樣，當(dāng)其中某一氣囊出現(xiàn)問題時，不影響整體的壓力平衡性。還有，氣囊19可以獨(dú)立設(shè)置在密封盒內(nèi)不同的位置，特別是當(dāng)密封盒內(nèi)有不同的壓力差時，設(shè)置不同大小的氣囊19在對應(yīng)的位置，以達(dá)到整體壓力平衡的功效。
[0034]當(dāng)氣囊19為多個時，氣囊19可以彼此連通，在密封盒上開設(shè)一通孔，其中一氣囊19的口通過通孔與外部空氣連通。這兩種方式能大大提高平衡的功效。
[0035]實(shí)施例二
[0036]第二種方案為:壓力平衡裝置為密封盒上或外部設(shè)置的氣囊18 (如圖1所示)，氣囊口的外延與密封盒的盒體密封，氣囊與密封盒貫通，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，充斥到外部氣囊，氣囊變大，溫度下降后，氣囊變小，氣囊內(nèi)的絕緣導(dǎo)熱液體回到密封盒內(nèi)。同樣，氣囊18也可以是一個多個，效果與上述的一致，再此就不再敘述。
[0037]壓力平衡裝置還可以包括使用活塞在內(nèi)的平衡氣壓裝置。
[0038]比如:
[0039]密封盒內(nèi)加入一定量的導(dǎo)熱油，留有空間可以用于導(dǎo)熱油溫升后膨脹，這個空間可以有空氣，可以是真空，有空氣的情況下，溫升后內(nèi)部壓力會變大，導(dǎo)致密封難度變高，還有的方式密封盒內(nèi)設(shè)置有氣囊，氣囊口與外部空氣連通，氣囊口的外延36與密封盒的盒體密封(如圖5所示)，當(dāng)產(chǎn)品工作，導(dǎo)熱油升溫膨脹后，擠壓氣囊，使氣囊變形，氣囊內(nèi)的空氣排到氣囊口外，當(dāng)內(nèi)部導(dǎo)熱油溫度下降后，導(dǎo)熱油體積變小，外部空氣補(bǔ)充回氣囊里面，這樣可以使密封盒內(nèi)外壓力一致，外置氣囊的原理是氣囊口的外延與密封盒的盒體密封，氣囊與密封盒貫通，導(dǎo)熱油升溫膨脹后，充斥到外部氣囊，氣囊變大，溫度下降后，氣囊變小，氣囊內(nèi)的導(dǎo)熱油回到密封盒內(nèi)，還有的方式是使用活塞等平衡氣壓的裝置
[0040]壓力平衡裝置設(shè)置在盒體的外部，其與密封盒貫通處設(shè)置一壓力閥體，以達(dá)到密封盒內(nèi)壓力大于一閥值打開流向壓力平衡裝置的閥體，否則打開流向密封盒的閥體的功效。
[0041]壓力平衡裝置也可以不僅僅是密封盒上或外部設(shè)置的氣囊，可以是其它裝置，比如，軟體裝置。
[0042]軟體裝置設(shè)置在密封盒內(nèi)部或外部(請參閱圖7B)，軟體裝置可以通過移動其位置來增加密封盒內(nèi)的容積或縮小密封盒子內(nèi)的容積。它可以是一面殼體上加一個軟的橡皮一樣的裝置，加熱前，軟體裝置37向內(nèi)凸(圖7A)，即向有液體部分凸(如圖7A中右側(cè)向內(nèi)凸部分)，加熱后，就像軟橡皮一樣的彈到一邊，軟體裝置37向外凸(如圖7B)，即向沒有液體部分凸，可以減壓，其一側(cè)面是有孔的，連接外部空氣的，同樣也能實(shí)現(xiàn)壓力平衡的功效。
[0043]上述的盒體15至少一面是鋁材或銅材制成的盒。
[0044]上述的液體11是絕緣導(dǎo)熱的變壓器油或絕緣油或硅油或?qū)嵊汀?br> [0045]上述電機(jī)控制器16電路板2上的功率器件9工作所產(chǎn)生的熱能通過絕緣導(dǎo)熱的液體11傳遞給盒體15，再經(jīng)盒體15利用空氣自然對流散熱。
[0046]上述控制器16的電路板2通過頂壁5上的金屬導(dǎo)電柱7和螺帽I及兩側(cè)壁12、17上的卡槽4將電機(jī)控制器16的電路板2絕緣支撐在封閉的盒體15內(nèi)，卡槽4由固定在盒體兩側(cè)壁12、17上的橫放的U型體3形成或由設(shè)置在電路板2上下側(cè)面、固定在盒體兩側(cè)壁12、17上的夾板形成。
[0047]上述的盒體15的頂壁5與大電流金屬導(dǎo)電柱7之間通過絕緣墊6加以絕緣，并用環(huán)氧樹脂和密封墊加以密封，用螺帽8予以固定，金屬導(dǎo)電柱7分別與電機(jī)控制器電路板2上的電源輸入連接點(diǎn)、驅(qū)動電機(jī)的三相連接點(diǎn)進(jìn)行電連接。
[0048]這種線路板的裝配方式，僅是舉例說明，并非用于局限于本申請。
[0049]在本申請中，在盒體的一底部或其它側(cè)部設(shè)置一凸柱，電路板開設(shè)通孔，功率元件散熱面與穿過線路板通孔的凸柱接觸，直接將功率元件產(chǎn)生的熱量通過凸柱、及盒壁導(dǎo)熱出去，并且凸柱還能起到固定作用，盒體通過凸柱及大電流金屬導(dǎo)電柱等進(jìn)行密封固定連接，在本申請，如何固定如何連接，都不是本實(shí)用新型的重點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于:將含功率器件的電機(jī)控制器的電路板絕緣支撐在封閉的盒體內(nèi)，盒體內(nèi)充有絕緣導(dǎo)熱液體，盒體內(nèi)部、外部、盒體上至少設(shè)置一個平衡壓力的壓力平衡裝置，以平衡絕緣導(dǎo)熱液體在密封盒體內(nèi)熱脹冷縮時產(chǎn)生的內(nèi)外壓力差有這種特點(diǎn)的，都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0050]上述的電機(jī)控制器電路板2的小電流引線14 (例如信號線)通過密封裝置13密封處理引出盒體15或與設(shè)置在盒體側(cè)壁12上的插座電連接，盒體側(cè)壁12與插座之間進(jìn)行密封處理。
[0051]本實(shí)用新型對于二輪、三輪、四輪電動車、叉車、電動汽車等電機(jī)控制器均可方便實(shí)施。上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型在一種電動車電機(jī)控制器上的較佳實(shí)施例，并非依此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，故:凡依本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、原理所做的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0052]實(shí)施例三
[0053]請參閱圖3至圖6，圖6的線路板絕緣支撐在圖4的外殼里，圖4的外殼里裝有絕緣導(dǎo)熱液體，絕緣導(dǎo)熱液體的熱脹冷縮是通過圖5的氣囊來平衡壓力。
[0054]在這個實(shí)例中，盒體內(nèi)31和盒體外32的結(jié)構(gòu)是怎么樣的，并不是關(guān)鍵，主要是本實(shí)用新型設(shè)置有壓力平衡裝置，來平衡盒體內(nèi)的壓力差。并且，
[0055]本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本實(shí)用新型。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該實(shí)用新型僅為所述的【具體實(shí)施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬【技術(shù)領(lǐng)域】技術(shù)人員能很好地利用本實(shí)用新型。本實(shí)用新型僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。
【權(quán)利要求】
1.液冷式電機(jī)控制器，其特征在于，將含功率器件的電機(jī)控制器的電路板絕緣支撐在封閉的盒體內(nèi)，盒體內(nèi)充有絕緣導(dǎo)熱液體，盒體內(nèi)部、外部、盒體上至少設(shè)置一個平衡壓力的壓力平衡裝置，以平衡絕緣導(dǎo)熱液體在密封盒體內(nèi)熱脹冷縮時產(chǎn)生的內(nèi)外壓力差， 壓力平衡裝置設(shè)置在盒體內(nèi)部，與外部空氣連通，并且壓力平衡裝置與密封盒的外盒密封，當(dāng)絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，壓力平衡裝置內(nèi)的空氣排到壓力平衡裝置外，當(dāng)內(nèi)部絕緣導(dǎo)熱液體溫度下降后，絕緣導(dǎo)熱液體體積變小，外部空氣補(bǔ)充回壓力平衡裝置內(nèi)；或者 壓力平衡裝置設(shè)置在盒體的外部，其與密封盒貫通，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹狀態(tài)下，充斥到外部壓力平衡裝置，溫度下降后，壓力平衡裝置內(nèi)的絕緣導(dǎo)熱液體回到密封盒內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的液冷式電機(jī)控制器，其特征在于，壓力平衡裝置為一個或多個密封盒內(nèi)設(shè)置的氣囊，氣囊口與外部空氣連通，氣囊口的外延與密封盒的盒體密封，當(dāng)控制器工作狀態(tài)下，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，擠壓氣囊，使氣囊變形，氣囊內(nèi)的空氣排到氣囊口外，當(dāng)內(nèi)部絕緣導(dǎo)熱液體溫度下降后，絕緣導(dǎo)熱液體體積變小，外部空氣補(bǔ)充回氣囊里面。
3.如權(quán)利要求1所述的液冷式電機(jī)控制器，其特征在于，壓力平衡裝置為密封盒上或外部設(shè)置的一個或多個氣囊，氣囊口的外延與密封盒的外殼密封，氣囊與密封盒貫通，絕緣導(dǎo)熱液體升溫膨脹后，充斥到外部氣囊，氣囊變大，溫度下降后，氣囊變小，氣囊內(nèi)的絕緣導(dǎo)熱液體回到密封盒內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的液冷式電機(jī)控制器，其特征在于，壓力平衡裝置還包括使用活塞在內(nèi)的平衡氣壓裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的液冷式電機(jī)控制器，其特征在于，壓力平衡裝置設(shè)置在盒體的外部，其與密封盒貫通處設(shè)置一壓力閥體，以達(dá)到密封盒內(nèi)壓力大于一閥值打開流向壓力平衡裝置的閥體，否則打開流向密封盒的閥體的功效。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液冷式電機(jī)控制器，其特征在于:所述的盒體至少一面是鋁材或銅材制成的盒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液冷式電機(jī)控制器，其特征在于:所述電機(jī)控制器電路板上的功率器件工作所產(chǎn)生的熱能通過絕緣導(dǎo)熱的液體傳遞給由金屬制成一面的盒體，再經(jīng)金屬面利用空氣自然對流散熱。
8.一種電動車，包括權(quán)利要求1至權(quán)利要求7任一項(xiàng)所述的液冷式電機(jī)控制器。
【文檔編號】H05K7/20GK203554861SQ201320421355
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】陳夏新 申請人:陳夏新