本發(fā)明涉及一種車載集成控制器的高效散熱冷卻裝置，尤其是新能源汽車電機控制器的緊湊的高效冷卻散熱裝置，具體涉及一種基于板翅式熱管散熱器的車載集成控制器冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽車電子化大大推動了汽車技術(shù)的發(fā)展，為了跟緊汽車電子化的進程，控制器開始得到廣泛使用，使現(xiàn)代汽車向智能化和網(wǎng)絡化方向發(fā)展。與此同時，車載控制器的高功率器件在運行時會產(chǎn)生大量的熱，為了確保它們的正常穩(wěn)定運行，需要對控制器進行有效散熱。目前車載集成控制器的散熱冷卻大多采用“泵驅(qū)動液冷+氣液冷卻器+風扇”的串聯(lián)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、環(huán)節(jié)多、冷卻耗電量大、難以輕量化等不足。因此如何有效改進冷卻系統(tǒng)，提供新的高效冷卻方式是車載集成控制器特別是新能源汽車車載集成控制器熱管理技術(shù)的主要研究方向之一。

cn104377889公開的一種電機熱管冷卻裝置，但未提供對電機控制器的運用是否具有相同功效。無法額外添加翅片以加快熱量的快速傳遞，熱管布置形式也有所局限。

cn20205124213公開了一種新型電機控制器冷卻結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使電機控制器散熱齒直接浸泡到水槽中使得結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省水道空間，減少了電器控制器的體積，且具有良好的密封性。但這種結(jié)構(gòu)還是基于原有的水冷結(jié)構(gòu)進行的改造，并沒有從根本上解決消耗大的問題。

對比國外的相關(guān)研究成果，us9369027公開的一種電動汽車永磁電機磁鋼冷卻結(jié)構(gòu)，在電機的冷卻方式上選擇了熱管，結(jié)構(gòu)輕便易推廣，但研究主要方向為永磁電機本身的冷卻結(jié)構(gòu)，并未對電機控制系統(tǒng)的冷卻結(jié)構(gòu)進行改善。

us9066445公開了一種用于電動車輛的冷卻系統(tǒng)及其控制方法。電機控制單元根據(jù)溫度傳感器的檢測結(jié)果產(chǎn)生控制信號來操作或停止水泵。該系統(tǒng)通過嚴格監(jiān)控實時溫度實現(xiàn)對水泵的控制從而減少能量消耗。但同樣與傳統(tǒng)水冷方式相比，減少消耗的能量有限，存在進一步改善空間。

us7646606公開的一種使用相變材料（pcm）的隔間進行熱通信的冷卻方法。當開關(guān)單元在瞬態(tài)高負荷條件下運行時，多余的熱量可通過pcm熔化吸收。當穩(wěn)態(tài)運行條件恢復時，pcm可以固化并釋放其潛熱到冷卻劑。該結(jié)構(gòu)僅提供了使用相變材料提高散熱效率的方法，未對具體實施方案及實施對象進行說明，也未能實現(xiàn)詳細的針對電機控制器冷卻方案的設計。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了解決車載集成控制器的高熱流密度高散熱功率散熱問題，本發(fā)明提供一種基于板翅式熱管散熱器的車載集成控制器冷卻系統(tǒng)，采用與目前主流的液冷技術(shù)系統(tǒng)本質(zhì)不同的工作原理，來滿足車載集成控制器系統(tǒng)體積小、壽命長的要求。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的基于板翅式熱管散熱器的車載集成控制器冷卻系統(tǒng)，包括依次連接于車載集成控制器上的空腔均溫板、翅片陣列和熱管陣列，所述熱管陣列是底端與空腔均溫板連接的第一u型熱管和第二u型熱管，所述翅片陣列包括上部分翅片和下部分翅片，所述第一u型熱管的頂端連接下部分翅片，所述第二u型熱管的頂端連接上部分翅片。

作為優(yōu)選，所述空腔均溫板的兩側(cè)設有飛翼，所述飛翼上具有安裝孔。采用螺釘穿過安裝孔把整個熱管散熱器裝置安裝固定在車載集成控制器上。

作為優(yōu)選，所述上部分翅片和下部分翅片之間連接有連接插條。所述連接插條的截面呈h型。

作為優(yōu)選，所述空腔均溫板的兩端與下部分翅片之間設有間距調(diào)節(jié)器。用于固定與調(diào)節(jié)散熱片之間的間距。所述間距調(diào)節(jié)器與空腔均溫板之間通過鉸鏈連接。當間距調(diào)節(jié)器沿鉸鏈向下翻轉(zhuǎn)時與凹槽與下部翅片底部脫離，用于調(diào)整翅片間距；調(diào)整完畢后將間距調(diào)節(jié)器沿鉸鏈上翻，調(diào)整后下部翅片底部重新嵌入凹槽中。

作為優(yōu)選，所述空腔均溫板是一體成型的鋁合金空腔均溫板，并在上部分翅片和下部分翅片上設有凸起或孔洞。

作為優(yōu)選，還包括機箱，機箱與車載集成控制器同軸，在機箱的兩端的具有風扇孔。

使用時，本發(fā)明的基于板翅式熱管散熱器的車載集成控制器冷卻系統(tǒng)，由鋁合金空腔均溫板、u型熱管、散熱片、鋁合金連接插條、間距調(diào)節(jié)器、鉸鏈組成。

鋁合金空腔均溫板兩側(cè)設有飛翼，飛翼上布有多個通孔，用來固定整個熱管散熱器；鋁合金空腔均溫板的底部為車載集成控制器提供安裝表面，其與車載集成控制器的多個發(fā)熱面直接接觸。

u型熱管以一定間距，通過焊接的形式與鋁合金空腔均溫板連接。u型熱管有兩種樣式，高度不同。u型熱管的冷凝段末端延伸至翅片陣列底部。

翅片也分為上下兩部分，利用鋁合金固定插條進行固定，便于拆卸與安裝。翅片為鋁合金材質(zhì)，上面沖有通孔，用于安裝在熱管上。在翅片表面設有凸起或者孔洞，其可根據(jù)冷卻要求進行定制，以改變風側(cè)的換熱面積和紊流程度。

用平頭螺釘將間距調(diào)節(jié)器、鉸鏈固定在鋁合金空腔均溫板兩側(cè)。間距調(diào)節(jié)器可對翅片進行固定，并調(diào)節(jié)翅片間距。當間距調(diào)節(jié)器沿鉸鏈旋轉(zhuǎn)到與鋁合金空腔均溫板上表面平行時可固定翅片；當間距調(diào)節(jié)器沿鉸鏈向下翻轉(zhuǎn)，與鋁合金空腔均溫板上表面垂直時，解除對翅片的約束，可調(diào)整翅片間距。調(diào)整完畢后再把間距調(diào)節(jié)器上翻，把調(diào)整后的間距固化下來。

有益效果：本發(fā)明使用以上技術(shù)手段，提供了一個完整的板翅式熱管散熱器，將兩種不同樣式的u型熱管和高肋化比的翅片結(jié)合。熱管內(nèi)部的液態(tài)工質(zhì)在蒸發(fā)段吸熱汽化后，以蒸汽的形式快速流動到位于冷凝段的翅片端，再通過流動的空氣將熱量帶走，大大縮短了傳熱路徑和熱阻，再加上翅片上的凸起增加了空氣的紊流程度，強化了整個熱管散熱器的傳熱能力。

本發(fā)明對高肋化比的翅片進行了改進，翅片表面進行了特殊加工，增加了凸起（孔洞），增大了換熱面積，加大了空氣紊流程度，強化了傳熱效率。同時考慮到后期的可維護性與更換性，將翅片拆分為兩部分，降低了加工難度，利用鋁合金連接插條將上下兩部分連接，不影響散熱性能的同時，還方便了翅片的拆裝。而且鉸接的間距調(diào)節(jié)器，在固定翅片間距的同時，也非常方便對翅片間距按需調(diào)節(jié)。

本發(fā)明的板翅式熱管散熱器，屬于利用液體相變的無泵系統(tǒng)，不需要液冷系統(tǒng)必備的水箱、水管、水泵、閥門和二次冷卻的冷卻器，具有良好的大功率均溫散熱性能，同時還能夠帶來結(jié)構(gòu)緊湊和輕量化的顯著優(yōu)勢，尤其有利于新能源汽車的控制器冷卻。

而且，將上下熱管于相互獨立的上下翅片相連接，上下翅片間插入插條固定，方便了制造裝配及維修更換。獨立結(jié)構(gòu)也避免了控制器不同區(qū)域發(fā)熱不均勻熱所導致的熱變形，提高了系統(tǒng)的可靠性。

除以上所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點外。為使本發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明所能解決的其他技術(shù)問題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點做更為清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是圖1的裝配圖；

圖3是圖1中熱管散熱器的部件圖；

圖4是圖3的剖視圖；

圖5是圖1中翅片的部件圖；

圖6是圖5的左視圖；

圖7是圖1中鋁合金連接插條的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖1中間距調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是機箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖9的使用狀態(tài)圖；

圖中：上部分翅片1、鋁合金連接插條2、下部分翅片3、第一u型熱管4、第二u型熱管5、熱管散熱器安裝孔6、鉸鏈7、間距調(diào)節(jié)器8、鋁合金空腔均溫板9,機箱10。

具體實施方式

實施例：

如圖1和圖2所示，本實施例的基于板翅式熱管散熱器的車載集成控制器冷卻系統(tǒng)包了上部分翅片1、鋁合金連接插條2、下部分翅片3、第一u型熱管4、第二u型熱管5、熱管散熱器安裝孔6、鉸鏈7、間距調(diào)節(jié)器8及鋁合金空腔均溫板9。翅片陣列由若干塊上部分翅片1、鋁合金連接插條2、下部分翅片3組成。翅片表面設有凸起（孔洞），同時沖有通孔，通過過盈配合的方式套在熱管上。熱管陣列是由若干較低的第一u型熱管4和較高的第二u型熱管5組成。熱管以焊接的形式與鋁合金空腔均溫板9連接。間距調(diào)節(jié)器8通過鉸鏈7與鋁合金空腔均溫板9連接成一個整體。鋁合金空腔均溫板9通過兩側(cè)飛翼上的通孔6固定在車載集成控制器上。

如圖3和圖4所示，較高的第一u型熱管4和較低的第二u型熱管5相對設置，并通過焊接方式固定于鋁合金空腔均溫板9的兩側(cè)。

如圖5和圖6所示，上部分翅片1和下部分翅片3通過鋁合金連接插條2連接固定，翅片表面有凸起和/或孔洞。

如圖7所示，鋁合金連接插條2切面呈h型，用于將上下翅片夾設于兩側(cè)，一端有凸起方便插拔。

如圖8所示，間距調(diào)節(jié)器8由耐溫材料制成，中間挖有一系列相同的凹槽，用來固定翅片。根據(jù)散熱需要的不同，可以更換不同的間距調(diào)節(jié)器。

如圖9和圖10所示，機箱10為長方體，車載集成控制器、冷卻系統(tǒng)和機箱同軸，在機箱的兩端的圓孔內(nèi)安裝風扇，用于強制冷卻。運行時，電機控制器的熱量傳遞至散熱基板，再經(jīng)熱管傳至翅片，最后熱量借由風扇散入周圍環(huán)境，實現(xiàn)快速散熱。熱管根據(jù)自身相變特性將車載集成控制器熱量傳給翅片，再由風扇帶至外部環(huán)境中，屬于無泵系統(tǒng)，較傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)而言耗電量低。而且熱管的傳熱效率高，熱阻幾乎為零，可以將車載集成控制器內(nèi)部產(chǎn)生的熱量迅速導出。

本發(fā)明采用熱管翅片的空冷代替現(xiàn)有的冷卻液循環(huán)模式，降低了冷卻液泄露給電路帶來的風險。同時無需在車載集成控制器上加工水道，結(jié)構(gòu)更緊湊，加工方便。同時鋁合金翅片，提高輕量化和功率密度，使散熱系統(tǒng)整體重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、散熱快，鋁合金的導熱性能較好，并能顯著降低制造成本，具備很大的發(fā)展?jié)摿Γ浅＿m和新興的新能源汽車行業(yè)。裝配式的結(jié)構(gòu)具備緊湊、散熱量大的優(yōu)勢，在特定場合通過靈活更改翅片數(shù)量調(diào)節(jié)翅片節(jié)距，或者更換不同材質(zhì)的翅片，可起到節(jié)約成本，減輕散熱器重量，維修更換等優(yōu)點。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化，在本發(fā)明的原理和技術(shù)思想的范圍內(nèi)，對這些實施方式進行多種變化、修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。