[发明专利]一种控制器内部冷却结构

说明书

本发明涉及一种控制器内部冷却结构，包括控制器水冷底板、控制器内各类电路板、导热板、热管和绝缘导热胶。控制器内各类电路板固定在控制内部，控制器机壳底部具有冷却水道，控制器内各类电路板与导热板之间用绝缘导热胶进行紧密贴合，导热板与水冷底板间的区域放置热管，热管的吸热端与导热板紧密接触，冷却端与水冷底板紧贴。本发明利用热管的超高导热性能，结合导热板、灌封胶和控制器底板冷却水道的设置，实现近似控制器内各类电路板被控制器底板水道直接冷却的效果。本发明能显著地改善控制器内各类电路板散热，提升控制器性能，且工艺简单，方便对现有控制器进行改造。

技术领域

本发明涉及一种控制器内部冷却结构，属于一种冷却装置。

背景技术

当今汽车电子技术的迅猛发展，减小汽车电控单元体积和简化电控单元电路设计是科研院校和企业的重要研究方向。随着集成技术的不断发展，控制器在其内部电子器件布置的密度上不断提升，控制器散热问题直接影响到电驱动系统的运行可靠性。电机控制器的发热主要是由大功率的电力电子器件的损耗引起的，而大功率器件自身对温度的灵敏度也很高，温度的起伏会直接影响到大功率器件的整个工作过程，从而影响到电机控制器的工作性能。如果器件温度过高，会发生崩管和永久损坏的现象，这样使得控制器无法工作。

电动汽车控制器的冷却方法可以分为风冷和水冷两大类。风冷散热器散热极限较低且体积与重量较大；传统水冷散热器，水冷板与功率器件紧密连接封装，但是不能同时冷却控制器内所有的驱动控制板，大规模集成电路和IGBT，单纯的水冷方式已难以满足系统散热要求。

利用绝缘导热胶是一种常见的改善传热的成熟工艺。其在不改变控制器现有结构的前提下，将导热板与驱动电路板进行高度粘合，能方便快捷地改造控制器，改善控制器内各类电路板传热，提高运行安全性。

针对这种情况，利用热管具有超高导热率(约5000W/(m·K))的优良特性，本发明公开一种控制器内部冷却结构，在不改变现有控制器结构的基础上，通过热管和导热板的结合，配合控制器水冷底板的冷却水道，实现控制器内各类电路板近似直接被机壳冷却的效果，降低控制器内各类电路板温升。

专利CN 103068210 B公开了一种电机控制器散热系统，将液态相变介质置于一密封腔内，腔体壁面包括至少一个微槽壁和至少一个散热壁，微槽壁外表面紧贴发热元件，散热壁与冷却水道相连，但是控制器内部有多个集成电路板、模块这种装置很难实现全部控制器内各类电路板冷却，且涉及相变工艺复杂。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有控制器对控制器内各类电路板散热改善程度的不足，提供一种控制器内部冷却结构，用于控制器内各类电路板的复合灌封冷却，提高控制器内各类电路板直接被控制器水冷底板的冷却效果，以提升控制器长时运行效率和安全性。

本发明利用热管导热率(约5000W/(m·K))的优良特性，将控制器内各类电路板的热量导入控制器冷却水道，通过增加散热渠道，实现控制器内各类电路板的强化散热，改善控制器内各类电路板温升，达到提高控制器效率的目的。

为达上述目的，本发明的技术方案为：

一种控制器内部冷却结构，由控制器水冷底板、控制器内各类电路板、导热板、热管和绝缘导热胶组合。

控制器底部安装水冷底板，水冷底板具有冷却水道。在导热板与水冷板外壁所构成的空心区域内放置若干个热管，热管的吸热端与导热板(可以是平板热管，也可以是导热率大于10W/k的材料制成的平板)紧密接触，热管的冷却端与水冷底板冷却面紧密接触，接触部位的水冷板内部有冷却水道。采用绝缘导热胶将控制器内各类电路板和导热板进行紧密贴合。可以采用焊接的方式固定连，也可以用绝缘导热胶固定连接将导热板与热管紧密贴合，将热管与水冷底板紧密贴合，形成控制器内部冷却结构。