[发明专利]一种驱动电机和电机控制器的水冷散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其是涉及对散热要求高，控温精度较高的 场合使用，具体的可用于纯电动汽车的电机控制器，以及混合动力汽车的驱 动电机中。

背景技术

随着混合动力汽车和纯电动汽车的发展，驱动电机和电机控制器受到其 在整车前舱布置的空间限制，正朝着体积越来越小，功率越来越大的方向发 展。特别是在混合动力汽车上，驱动电机往往被布置在发动机和变速箱之间， 受到发动机工作时热辐射的影响，工作环境十分恶劣，这就对其散热设计提 出了更高的要求，相较于纯电动汽车，电机控制器的工作环境亦是如此。

对于驱动电机和电机控制器内部，由于功率密度提升，其热密度也相应 提升。驱动电机和电机控制器满负荷工作时，会伴随产生大量的热量，这部 分热量如不及时导出，会立刻体现为驱动电机和控制器进行自我保护，从而 限制输出功率降低产生的热量，这样就会对整车驾驶带来影响，可能会达不 到相关的要求参数值。若长期如此，会对驱动电机和电机控制器的寿命造成 不可恢复的影响，甚至损坏。

目前现有的水冷散热结构是采用单通路式的水路循环，其结构参见说明 书附图的图1和图2。但是上述结构随着流经路径上热交换的进行，越到通路 出口端，温度越来越高，散热不均匀的现象越发明显。

鉴于此，如何高效的散热，同时不增加产品的成本已成为本领域技术人 员亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明的目的是提供一种新型的多通路式水冷 散热结构，解决现有单通路式冷却水路散热不均匀的问题，并且不会额外增 加成本。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：一种驱动电机和电 机控制器的水冷散热结构，包括冷却介质入口和冷却介质出口，设置在冷却 介质入口一侧的高压区域，设置在冷却介质出口一侧的低压力区域，以及设 置在高压区域和低压力区域之间的至少两个冷却流道。其中，高压区域由次 高压力区域和高压力区域组成，上述冷却介质入口、次高压力区域和高压力 区域沿着冷却介质的流动方向顺次直线布置。各个冷却流道之间通过隔板彼 此隔断，并且各个冷却流道内分别设置有一组用于增加流道阻力的导流肋。 优选的，冷却介质沿冷却介质入口、次高压力区域、高压力区域的流动方向 与冷却流道的排布方向互相垂直。

采用上述技术方案，通过将传统的单通路水道改为多通路水道，以避免 了传统单通路流道尾部热量集中的问题，并使得冷却介质从冷却介质入口进 入后，形成次高压力区域和高压力区域，并通过导流肋的布置来达到均衡各 冷却流道内流速的目的，使得冷却介质均匀的流过各个冷却流道，防止局部 热量冗余的发生。

为了增大流道的阻力，使得各个冷却流道的冷却介质流速相均衡，导流 肋在各个冷却流道的内壁上错位间隔布置。另外，鉴于冷却介质的入口直冲 高压力区域，使得在冷却介质的流动方向顺次形成次高压力区域和高压力区 域，而高压力区域向低压力区域冷却介质的流动速度，要比次高压力区域往 低压力区域冷却介质的流动速度要快得多，因此带走的热量也更多，如果各 个冷却流道内导流肋的布置位置完全相同，则依然会造成热量的冗余，导致 散热不均，因此在设计时冷却流道的导流肋数量，沿着高压力区域至次高压 力区域方向，从多到少排布。具体的，导流肋的数量和位置可根据各冷却流 道的流速一一设置，以达到均衡各冷却流道流速的作用。

作为本发明的一种优选的实施方式，冷却流道设置有五个，从上往下分 别对应第一冷却流道、第二冷却流道、第三冷却流道、第四冷却流道和第五 冷却流道。第一冷却流道的导流肋设置有7个，第二冷却流道的导流肋设置 有5个，第三冷却流道的导流肋设置有5个，第四冷却流道的导流肋设置有4 个，第五冷却流道的导流肋设置有3个。