[发明专利]一种电机控制器的循环冷却系统

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种新能源汽车电机控制器，特别是一种新能源汽车电机控制器的循环冷却系统。

背景技术

当前形势下，新能源汽车发展的瓶颈是能源供给，所以提高能源的利用率、减少能源消耗有着非常重要的意义。在新能源汽车中，汽车发动机将燃料中的化学能转化为机械能，带动发电机旋转做功，从而发电机将机械能转化为电能储存在电池中。当汽车运动时，电动机又将电池中的电能转化为机械能。就这样，能源的绝大部分从化学能转化为机械能，然而还有相当一部分以热能的形式消耗掉。为了防止散发的热量使汽车的零部件温度升高，影响汽车工作性能和舒适度，我们还需要安装冷却系统来调节汽车的温度。要达到良好的散热效果，可以采用液体冷却系统。冷却液流动需要电泵的驱动，这样一来，汽车能源本来有一部分以热能形式浪费掉，我们还得为转移走这些热量再消耗一些电能。假如能够将这些热能加以利用的话，就能提高能源利用率，减少电能的消耗。

对于新能源汽车中的电机控制器，它的驱动板的发热量相当大，所以对其进行冷却必不可少。如中国国家知识产权局公布的一种关于水冷式混合动力汽车电机控制器的发明【申请号：201010137241.2，公开号：C N101850713A】，是为混合动力汽车的电机控制器设计的冷却结构，它采用水冷方式进行冷却。在电机控制器的底部固定水套，水套的两侧面分别有螺栓孔，通过螺栓固定在车体的支架上；在水套内布置有冷却水道，冷却水道的位置在电机控制器内部散热模块的底部，冷却水道上由盖板用螺栓的方式来固定密封，在冷却水道的侧边设有进水口和出水口，外部串接水泵和冷凝器器，构成水冷却的通路。本发明合理利用发动机舱内空间巧妙设计水套、内部水道的结构，进、出水管的布置，其整体安装定位简单方便，通过控制器的温度反馈适时启、停水泵，既起到了良好的散热效果，又减少了电能消耗，取得了良好的效果。

上述发明设计虽然在散热方面可以有效减少电能消耗，但是这种电机控制器的冷却系统是通过水泵驱动冷却液在通路里的流动来达到带走热量的目的，又通过温度控制器反馈适时启、停水泵来调节冷却液的流速，这样的冷却系统存在两方面缺点。第一是浪费电能：对于电池蓄电能力本来就有限的新能源汽车来说，节能显得尤为重要。冷却液水泵虽然功率不大，但是要长时间运行，累积起来也要消耗不少电能。第二是提高了控制复杂度：水泵的运行速率是由电机控制器决定的，而电机控制器判断的基础是温度传感器检测到的温度高低。从温度的检测到控制的判断，再到对水泵的控制，这无疑要耗费电机控制器的端口，增加了硬件和软件上的复杂度。

发明内容

本发明的目的是在保持良好冷却性能的前提下，节约新能源车的电能，提高冷却系统的自动化程度，减小电机控制器的复杂度。针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电机控制器上的结构简单、耗能低且能够自动循环的冷却系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电机控制器的循环冷却系统，本循环冷却系统包括设在电机控制器上的吸热管、可将蒸汽液化的冷凝管、散热管和毛细管束，所述的吸热管、冷凝管、散热管、毛细管束依次串接形成一回路，在该回路中填充有冷却液。

吸热管紧靠电机控制器的发热部位，依靠吸热管管壁的导热能力，冷却液在流经吸热管时能够吸收电机控制器散发出来的热量。当冷却液吸收到的热量达到一定程度之后，由于其易蒸发的特性，便会蒸发成蒸汽，这个时候吸热管内的压强增大，蒸汽向压强小的区域流动。吸热管的两端分别连接有毛细管束和冷凝管，由于毛细管束会产生毛细现象，毛细管束内会充满冷却液而阻隔蒸汽的通过，另外一边是容积较大压强较小的冷凝管，所以蒸汽只能进入冷凝管中。蒸汽在冷凝管中放热逐渐液化，体积减小，压强也变小。冷凝管与散热管相通，蒸汽流通到冷凝管后逐渐凝结成液滴，沿着冷凝管壁逐渐下滑，聚集到散热管中。随着冷却液在散热管中的流动，热量一点点随着散热管管壁散失到空气中去，冷却液温度大大降低。毛细现象作用产生的吸力、毛细管束一端液体吸热蒸发产生的拉力，以及冷凝管中的压强减小产生的吸力，都在驱使着冷却液从散热管由毛细管束汲取到吸热管内。

由于电机控制器在持续地释放热量，冷却液在吸热管内吸热蒸发，在散热管内散热，配合冷凝管和毛细管束的共同驱动下，使冷却液在回路中自动流动，形成自动循环冷却系统。本电机控制器的循环冷却系统利用电机控制器释放出来的热能使冷却液在回路中流动，所以耗能低。而整个循环冷却系统只由吸热管、冷凝管、散热管、毛细管束四个功能模块组成，结构简单，安装方便。