[发明专利]液冷散热装置及电机控制器

说明书

本发明提供了一种液冷散热装置及电机控制器，所述液冷散热板包括第一集液部、第二集液部以及多个液冷板；所述多个液冷板间隔设置，且每一所述液冷板的其中一个表面构成功率模块安装面；每一所述液冷板内具有冷却液通道，所述第一集液部内具有第一集液腔，所述第二集液部内具有第二集液腔，且所述第一集液腔经由所述多个液冷板内的冷却液通道与所述第二集液腔连通。本发明通过多个独立的液冷板对功率模块进行散热，可极大提高功率模块的散热效率，同时提高散热的均温效果。

技术领域

本发明涉及控制器散热领域，更具体地说，涉及一种液冷散热装置及电机控制器。

背景技术

作为一种成熟的散热技术，液冷散热方式一直以来都被广泛应用于工业途径，如电机、控制器等。由于液体的散热速度远远大于空气，因此液冷散热器散热效率远大于风冷散热器，同时在噪音方面也能得到很好的控制。

在电机控制器中，通常将多个功率模块以平铺方式布置在散热板的表面，热量通过散热板传递至冷却液，最终通过对流换热带走热量。此外，为提高功率密度，如图1所示，还可将多个功率模块以竖立方式布置在散热板11两侧，热量通过散热板11传递至冷却液，最终通过对流换热带走热量。

然而，上述无论是平铺式安装或者竖立式安装的多模块散热结构中，均存在冷却液积温导致前后位置的模块存在温差的问题，特别是高功率、低流量时，积温导致的不均温现象尤为明显。

如图2所示，为目前常见散热板内直齿式翅片示意图，在该结构中，散热板21的功率模块安装面的背面设置有多个散热翅片22，并通过板翅结构辅助散热。如图3所示，为提高换热效率，可在散热板31的功率模块安装面的背面使用针式翅片(pinfin)32，并通过特殊的针式翅片结构增强扰流，提升对流换热效果。

但上述散热翅片部分的结构散热能力普遍较弱，当模块功率密度增大时，极有可能产生较高的温升，最终导致功率模块过热。如图4，为上述多功率模块竖立式散热器(采用直齿式翅片)的热分析示意图，在功率模块正常工作时，该散热器上温度最低的功率模块为108.1℃、而温度最高的功率模块为125.9℃，功率模块之间的温差17.8℃。如图6所示，即使散热器内换成针式翅片，其温度最低的功率模块为105.9℃、温度最高的功率模块为116.2℃，即功率模块之间的温差仍有10.3℃。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述液冷散热器散热不均匀且散热能力较弱的问题，提供一种新的液冷散热装置及电机控制器。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种液冷散热装置，包括第一集液部、第二集液部以及多个液冷板；所述多个液冷板间隔设置，且每一所述液冷板的其中一个表面构成功率模块安装面；每一所述液冷板内具有冷却液通道，所述第一集液部内具有第一集液腔，所述第二集液部内具有第二集液腔，且所述第一集液腔经由所述多个液冷板内的冷却液通道与所述第二集液腔连通。

在本发明所述的液冷散热装置中，每一所述液冷板内具有相叠设置的第一流道以及第二流道，所述第一流道和第二流道连通构成所述冷却液通道，且所述第一流道内冷却液的流向与所述第二流道内冷却液的流向相反。

在本发明所述的液冷散热装置中，所述第一流道紧邻所述功率模块安装面设置，所述第二流道远离所述功率模块安装面设置。

在本发明所述的液冷散热装置中，每一所述液冷板内具有弧形流道，且所述第一流道和第二流道通过所述弧形流道连通。

在本发明所述的液冷散热装置中，所述第一集液部具有冷却液入口，且所述第一集液腔与所述冷却液入口相连；所述第二集液部具有冷却液出口，且所述第二集液腔与冷却液出口相连；所述第一流道的出口与所述第二集液腔连通，所述第二流道的入口与所述第一集液腔连通，所述第二流道的出口与所述第一流道的入口连通。

在本发明所述的液冷散热装置中，所述多个液冷板平行设置，且所述第一集液部和所述第二集液部位于所述液冷板的同一端。