一種電動汽車控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動汽車控制器，它包括上蓋和殼體。在殼體的外表面設(shè)置有多個加強(qiáng)筋，相鄰兩加強(qiáng)筋之間形成散熱通道；殼體和加強(qiáng)筋均由散熱系數(shù)高的材料制成，對于電動汽車控制器的功率單元而言，殼體作為散熱罩，加強(qiáng)筋作為散熱翅，在不增大控制器體積的前提下，通過增加控制器自身自然風(fēng)冷的散熱面積，極大地提升了散熱效率；同時，加強(qiáng)筋還能提高殼體的強(qiáng)度。
【專利說明】
一種電動汽車控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動汽車控制器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻，電動汽車因其環(huán)保無污染的優(yōu)點而得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是純電動汽車作為一種高效、節(jié)能、環(huán)保的新型交通工具，越來越受到重視。電動汽車是以車載電源為動力，用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)等各項要求的車輛。其主要包括:電力驅(qū)動和控制系統(tǒng)以及驅(qū)動力傳動等機(jī)械系統(tǒng)。
[0003]電動汽車控制器是用來控制電動汽車電機(jī)的啟動、運行、進(jìn)退、速度、停止以及電動汽車的其他電子器件的核心控制器件。
[0004]電動汽車在戶外行駛，難免會遇上潮濕或雨雪天氣。若潮濕氣流、水滴或冰雪進(jìn)入電動汽車控制器內(nèi)，將會造成電路短路，繼而會對電動汽車控制器造成破壞，嚴(yán)重時還會引發(fā)火災(zāi)。
[0005]另外，在同等功率要求的前提下，電動汽車控制器的體積應(yīng)盡可能的小，且其安裝應(yīng)便捷可靠，同時應(yīng)確保較好的散熱效果。若電動汽車控制器內(nèi)部的功率單元散熱不利，會導(dǎo)致功率單元器件長期工作在極限溫度下，嚴(yán)重影響電動汽車控制器的性能及使用壽命。
[0006]目前常用的散熱方式有水冷管散熱、風(fēng)扇強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱和自然風(fēng)冷散熱。水冷管散熱成本較高，需配套的進(jìn)出水管等配套條件較多，因此在電動汽車控制器內(nèi)部使用較難實現(xiàn);風(fēng)扇強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱需在電動汽車控制器的腔體上開設(shè)風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)孔或出風(fēng)孔，這會導(dǎo)致電動汽車控制器的防水、防塵性能下降，無法實現(xiàn)較高的防護(hù)等級;為保證較高的防護(hù)等級，必須采用自然風(fēng)冷散熱方式，而自然風(fēng)冷散熱要求較大的散熱面積，這與電動汽車控制器所要求的相對較小的體積相矛盾。
[0007]因此，如何在保證較高的防護(hù)等級以及控制器體積相對較小的前提下，提高電動汽車控制器的散熱性能成為了極須解決的難題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于上述【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供了一種散熱性好、體積小、防護(hù)等級較高的電動汽車控制器。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]—種電動汽車控制器，包括上蓋和殼體;其特殊之處在于:所述殼體的外表面設(shè)置有多個加強(qiáng)筋，相鄰兩加強(qiáng)筋之間形成散熱通道;殼體和加強(qiáng)筋均由散熱系數(shù)高的材料制成。
[0011]基于上述基本技術(shù)方案，本發(fā)明還作出如下優(yōu)化和限定:
[0012]上述加強(qiáng)筋均布在殼體的外表面，加強(qiáng)筋的尺寸不超出殼體的外輪廓，在不增加殼體尺寸的前提下，通過加強(qiáng)筋有效增大散熱面積，從而提升散熱效率。
[0013]上述殼體和加強(qiáng)筋均采用壓鑄鋁制成。
[0014]上述殼體的外底面上設(shè)置有風(fēng)扇支架安裝孔，便于增加強(qiáng)迫風(fēng)冷組件，以進(jìn)一步提升散熱效率，且無需在殼體上開設(shè)風(fēng)扇進(jìn)風(fēng)孔或出風(fēng)孔，不影響上述方案中電動汽車控制器的防護(hù)等級。
[0015]上述電動汽車控制器還包括接線柱。
[0016]上述上蓋的上表面設(shè)置有分隔帶，將上蓋的上表面分為第一區(qū)域和第二區(qū)域。 [〇〇17]上述接線柱包括設(shè)置于第一區(qū)域的直流接線柱和設(shè)置于第二區(qū)域的交流接線柱。 [〇〇18]上述接線柱包括設(shè)置于殼體側(cè)面的控制信號接線柱。[〇〇19]上述上蓋上設(shè)置有接線柱安裝孔，安裝孔圓周外設(shè)置有裙邊圍墻結(jié)構(gòu)，安裝孔內(nèi)壁設(shè)置有限位板;接線柱與安裝孔之間安裝有第一密封圈;第一密封圈包括外圈和內(nèi)圈；夕卜圈和內(nèi)圈端部相連形成一環(huán)形凹槽，所述裙邊圍墻結(jié)構(gòu)伸入該環(huán)形凹槽內(nèi)；環(huán)形凹槽的底面緊壓所述裙邊圍墻結(jié)構(gòu);所述內(nèi)圈端面緊壓限位板；內(nèi)圈與接線柱之間為過盈配合;所述接線柱的外側(cè)壁上沿周向開設(shè)有凹槽;所述凹槽的位置與上蓋和殼體的接合位置相對應(yīng)； 凹槽內(nèi)安裝有第二密封圈。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:[〇〇21] 1、散熱性好、防護(hù)等級較高
[0022]本發(fā)明采用自然風(fēng)冷散熱方式，具有較高的防護(hù)等級;在殼體外表面設(shè)置多個加強(qiáng)筋，殼體和加強(qiáng)筋均采用散熱吸收高的材料制成，因此對于電動汽車控制器的功率單元而言，殼體作為散熱罩，加強(qiáng)筋作為散熱翅，在不增大控制器體積的前提下，通過增加控制器自身自然風(fēng)冷的散熱面積，極大地提升了散熱效率;同時，加強(qiáng)筋還能提高殼體的強(qiáng)度。
[0023] 2、本發(fā)明殼體底面預(yù)留有風(fēng)扇支架安裝孔，可在影響控制器防護(hù)等級的前提下增加風(fēng)扇(強(qiáng)迫風(fēng)冷組件)，以進(jìn)一步提升控制器的散熱性能。
[0024] 3、本發(fā)明的接線柱處采用兩重密封，在不增加結(jié)構(gòu)裝配的前提下，加強(qiáng)了控制器的防水和防塵效果，進(jìn)一步提升了控制器的防護(hù)等級(IP65)。
[0025] 4、本發(fā)明采用分隔帶結(jié)構(gòu)，對上蓋上表面區(qū)域進(jìn)行劃分，將交流接線柱和直流接線柱進(jìn)行分區(qū)域設(shè)置，將控制信號接線柱設(shè)置在殼體外側(cè)面，避免了電磁干擾對控制器 EM1、EMC性能的干擾?！靖綀D說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇27]圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明的殼體的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0029]圖4是本發(fā)明的殼體的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0030]圖5是本發(fā)明增加風(fēng)扇組件后的結(jié)構(gòu)示意圖；[0031 ]圖6是本發(fā)明的風(fēng)扇風(fēng)道的示意圖；
[0032]圖7是本發(fā)明接線柱處密封結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖8是本發(fā)明接線柱處密封結(jié)構(gòu)拆解圖；
[0034]圖9是本發(fā)明上蓋的上表面的示意圖；
[0035]圖中標(biāo)號:1-上蓋，2_殼體，3_接線柱，31-直流接線柱，32-交流接線柱，33-控制{目號接線柱，4-加強(qiáng)筋，5-功率單元，6-鋁基板，7-控制單元，8-螺釘，9-分隔帶，10-第一密封圈，11-第二密封圈，12-環(huán)形凹槽，13-限位板，14-裙邊圍墻結(jié)構(gòu)，15-風(fēng)扇支架安裝孔，16-風(fēng)扇組件。【具體實施方式】
[0036]如圖1?圖4所示，電動汽車控制器包括上蓋1、殼體2、接線柱3以及設(shè)置在殼體內(nèi)的PCB組件，其中PCB組件主要包括控制單元7和功率單元5(控制器的主要損耗來自與功率單元，而損耗的表現(xiàn)形式為散發(fā)熱量)。
[0037]由于鋁具有密度小，散熱系數(shù)高，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，成型便捷，價格相對較低的特點而常使用在散熱場合。因此常將控制器的功率單元5設(shè)置在鋁基板6上，再將鋁基板6通過螺釘 8固定在殼體的底板上。
[0038]同樣，殼體采用散熱系數(shù)高的材料制成，利用相同材料導(dǎo)熱損耗較小的特點，通過鋁基板將功率單元的熱量傳導(dǎo)至殼體，使整個殼體成為功率單元的一個散熱器罩，有效的將功率單元散發(fā)的熱量導(dǎo)出。
[0039]考慮到控制器的防護(hù)等級，采用自然風(fēng)冷的散熱方式，利用殼體作為散熱面，在殼體的外表面設(shè)置加強(qiáng)筋4作為散熱翅，以增加散熱面積，提升散熱效率。這里，可借助CAE軟件進(jìn)行熱仿真計算，確定自然風(fēng)冷所需的散熱面積，設(shè)置相應(yīng)數(shù)量和相應(yīng)高度的加強(qiáng)筋。
[0040]另外，為了盡可能的不增加控制器的體積，加強(qiáng)筋的尺寸應(yīng)不超出殼體的外輪廓， 即加強(qiáng)筋的外沿不超出殼體的外輪廓。
[0041]除此之外，在殼體的外底面上還設(shè)置有風(fēng)扇支架安裝孔15,可在上述自然風(fēng)冷的基礎(chǔ)上，增加風(fēng)扇組件16進(jìn)行強(qiáng)迫風(fēng)冷(如圖5和圖6所示)，通過加速殼體底面風(fēng)流動提升殼體熱量的傳導(dǎo)。與傳統(tǒng)強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱相比，本發(fā)明在增加風(fēng)扇組件時并未對控制器的 IP65防護(hù)等級產(chǎn)生影響。
[0042]如圖1和圖9所示，接線柱3包括直流接線柱31、交流接線柱32和控制信號接線柱 33。為避免電磁干擾影響控制器的EMA、EMC性能，將直流接線柱、交流接線柱和控制信號接線柱分區(qū)設(shè)置，其中控制信號接線柱33設(shè)置在殼體的側(cè)面，直流接線柱31和交流接線柱32 在上蓋的上表面分區(qū)設(shè)置，區(qū)域之間采用分隔帶9分隔，所分區(qū)域如圖9中虛線部分所示。
[0043]為更好的防水、防塵，直流接線柱和交流接線柱處采用兩重密封，如圖7和圖8所示:[〇〇44]第一層密封:接線柱安裝孔的圓周外設(shè)置有裙邊圍墻結(jié)構(gòu)14,安裝孔內(nèi)壁設(shè)置有限位板13;接線柱3與安裝孔之間安裝有第一密封圈10。第一密封圈10包括內(nèi)圈和外圈，內(nèi)圈與外圈端部相連，形成一環(huán)形凹槽12;上蓋的裙邊圍墻結(jié)構(gòu)14伸入環(huán)形凹槽12內(nèi)，環(huán)形凹槽12底面緊壓上蓋的裙邊圍墻結(jié)構(gòu)14,第一密封圈10的內(nèi)圈端面緊壓限位板13;第一密封圈10的內(nèi)孔(即內(nèi)圈的內(nèi)側(cè)壁)與接線柱3之間為過盈配合。
[0045]第二層密封:接線柱3的外側(cè)面上沿周向開設(shè)有凹槽;裝配后，該凹槽的位置對應(yīng)于上蓋和殼體的接合處，在凹槽內(nèi)安裝第二密封圈11進(jìn)行密封。
[0046]本發(fā)明采用上述兩重密封結(jié)構(gòu)，能夠確保在不增加結(jié)構(gòu)裝配難度的前提下，提升產(chǎn)品IP65性能等級。
【主權(quán)項】
1.一種電動汽車控制器，包括上蓋和殼體;其特征在于:所述殼體的外表面設(shè)置有多個 加強(qiáng)筋，相鄰兩加強(qiáng)筋之間形成散熱通道;所述殼體和加強(qiáng)筋均由散熱系數(shù)高的材料制成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:所述加強(qiáng)筋均布在殼體的 外表面，加強(qiáng)筋的尺寸不超出殼體的外輪廓。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:所述殼體和加強(qiáng)筋均采用 壓鑄鋁制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:所述殼體的外底面 上設(shè)置有風(fēng)扇支架安裝孔。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:還包括接線柱。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:所述上蓋的上表面設(shè)置有 分隔帶，將上蓋的上表面分為第一區(qū)域和第二區(qū)域。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:所述接線柱還包括設(shè)置于 第一區(qū)域的直流接線柱和設(shè)置于第二區(qū)域的交流接線柱。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:所述接線柱還包括設(shè)置于 殼體側(cè)面的控制信號接線柱。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電動汽車控制器，其特征在于:所述上蓋上設(shè)置有接線柱 安裝孔，安裝孔圓周外設(shè)置有裙邊圍墻結(jié)構(gòu)，安裝孔內(nèi)壁設(shè)置有限位板；所述接線柱與安裝孔之間安裝有第一密封圈；第一密封圈包括外圈和內(nèi)圈；外圈和內(nèi) 圈端部相連形成一環(huán)形凹槽，所述裙邊圍墻結(jié)構(gòu)伸入該環(huán)形凹槽內(nèi)；環(huán)形凹槽的底面緊壓 所述裙邊圍墻結(jié)構(gòu);所述內(nèi)圈端面緊壓限位板；內(nèi)圈與接線柱之間為過盈配合；所述接線柱的外側(cè)壁上沿周向開設(shè)有凹槽;所述凹槽的位置與上蓋和殼體的接合位置 相對應(yīng);凹槽內(nèi)安裝有第二密封圈。
【文檔編號】H05K5/06GK106080268SQ201610647712
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月9日 公開號201610647712.1, CN 106080268 A, CN 106080268A, CN 201610647712, CN-A-106080268, CN106080268 A, CN106080268A, CN201610647712, CN201610647712.1
【發(fā)明人】劉亞斌
【申請人】西安愛科賽博電氣股份有限公司