[发明专利]电动车控制器散热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动车上使用的大功率控制器的散热系统。

背景技术

目前市场上电动车中小功率控制器大多采用壳体自然散热方式，这种方式由于不能及时、充分的散热，极易导致控制器内高温，造成控制器线路板元器件性能变差、寿命缩短。部分大功率控制器则采用传统风冷散热方式，它是通过外部风机直接对控制器线路板元器件吹风散热，由于内外环境无法隔离，造成控制器线路板元器件极易受灰尘污染而过早损坏，而且无法实现防水防潮。此外，大功率电动车控制器还存在温度过高和内部电气干扰严重两个主要问题，导致温度过高的原因是在大功率电动车控制器中CMOS功率管和汇流铜条发热量较大。我国通行的主流电动车控制器中需要通过大电流的正负极引出端和三相线的汇流铜条均在线路板的下层通过，这会带来几个不利后果：1、正负极引出端和三相线的汇流铜条在大电流的状态下会迅速发热，实测其温度可高至170℃，严重时甚至使焊锡融化而造成控制器损坏；2、由于汇流铜条与线路板一体焊接，这造成线路板温度过高导致线路板提前老化；3、过高的温度造成了线路板上层元器件包括贴片三极管、二极管、电容等性能变差，参数漂移，严重影响控制器的稳定性；4、驱动电机换相时的大电流由于需要不断变换方向而形成的各种杂波干扰会严重影响主控单片机的正常工作。

目前解决这些问题的办法往往都是针对其中某项进行。比如：为解决壳内散热加装风扇，为解决壳内温度过高而加大加宽汇流铜条，为解决元器件的性能变差，参数漂移采用高价军工用元器件等。这些办法尽管在其中某项上可能有所改善，但都不能从根本上解决问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种散热性能好，并且具有良好封闭性的电动车控制器散热系统。

为实现上述内容，本发明的技术方案如下：

一种电动车控制器散热系统，其主体为铝壳体，铝壳体为横截面呈方形的筒体，铝壳体的两端分另由前挡板、后挡板封闭，后挡板上安装有风机，线路板固定连接于铝壳体内，其特征在于：在铝壳体的一侧壁内沿铝壳体长度方向开有散热风道，散热风道贯穿铝壳体侧壁；在铝壳体开有散热风道的侧壁的内侧面固定有散热铝条，CMOS功率管连接于散热铝条上，散热铝条的下部开有水平的凹槽，线路板的一侧边置于上述的水平凹槽内，线路板上正负极引出端和三相线的汇流铜条分布在线路板位于凹槽内部分的上下两侧；散热铝条与汇流铜条间以及汇流铜条相互之间由绝缘层隔开。

上述的一种电动车控制器散热系统，其特征在于：散热风道为竖向排列的多个通道，各通道都为水平状态且相互平行；在铝壳体开有散热风道的侧壁的内侧面开有凹槽，散热铝条固定于凹槽内；后挡板与铝壳体之间安装有风流转向结构件，风流转向结构件一侧内陷，内陷部分中安装风机，风流转向结构件另一侧开有出风孔，出风孔位置与散热风道对应，出风孔到风机之间的风流转向结构件底板呈由高到低的倾斜状，倾斜的风流转向结构件底板与后挡板构成风机风道；与风流转向结构件连接的挡板上对应风机的位置开有风孔。

本发明改变了现有控制器的结构设计，重新设计了控制器散热壳体及壳体内的散热铝条。一方面，在壳体侧壁上开设风道，通过嵌入式风机吸取外部冷空气，经壳体内散热风道对壳体内装的散热铝条进行强制风冷散热。即解决了壳体自然散热方式中的升温过高而无法及时散热的困难，又解决了传统风冷散热方式内外环境无法隔离的问题并且实现了良好的防水防潮功能；另一方面将正负极和三相线的汇流铜条全部转移至线路板一个边上并经绝缘处理后镶嵌至散热铝条内部，将热量快速吸收并通过紧贴铝条的散热外壳释放，防止了热量在控制器壳体内的积聚，大大降低了壳内温度，改善了控制器内部温度环境，提高了内部元器件的稳定性。同时汇流铜条上产生的干扰杂波被金属材质的散热铝条屏蔽，避免了主控芯片被杂波干扰，提高了主控芯片的工作稳定性。

附图说明

图1为本发明的装配图。

图2为本发明工作状态时的空气流向示意图。

图3为图1中散热铝条与线路板的连接关系示意图。

图中1、后挡板  2、出风孔  3、风流转向结构件  4、散热风道  5、铝壳体  6、风孔  7、风机风道  8、风机  9、线路板  10、前挡板  11、散热铝条  12、CMOS功率管  13、汇流铜条  14、绝缘层。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种电动车控制器散热系统，其主体为铝壳体5，铝壳体5为横截面呈方形的筒体，铝壳体5的两端分另由前挡板10、后挡板1封闭，后挡板1上安装有风机8，线路板9固定连接于铝壳体5内，在铝壳体5的一侧壁内沿铝壳体长度方向开有散热风道4，散热风道4贯穿铝壳体侧壁；散热风道4为竖向排列的多个通道，各通道都为水平状态且相互平行；在铝壳体5开有散热风道4的侧壁的内侧面开有凹槽，凹槽内固定有散热铝条11，CMOS功率管12连接于散热铝条11上，散热铝条11的下部开有水平的凹槽，线路板9的一侧边置于上述的水平凹槽内，线路板上正负极引出端和三相线的汇流铜条13分布在线路板位于凹槽内部分的上下两侧；散热铝条11与汇流铜条13间以及汇流铜条相互之间由绝缘层14隔开。后挡板1与铝壳体之间安装有风流转向结构件3，风流转向结构件3一侧内陷，内陷部分中安装风机8，风流转向结构件3另一侧开有出风孔2，出风孔2位置与散热风道4对应，出风孔2到风机8之间的风流转向结构件底板呈由高到低的倾斜状，倾斜的风流转向结构件底板与后挡板1构成风机风道7；与风流转向结构件3连接的挡板上对应风机的位置开有风孔6。