一种具有多面流道的整体式液冷箱体的制作方法

1.本发明属于特种车辆冷却技术领域，具体涉及一种具有多面流道的整体式液冷箱体，其为一种复合箱体结构，兼具冷却、安装、支撑及零件集成等功能，主要用于各类具有液冷需求的控制器等。


背景技术：

2.某新型特种车辆采用机电复合动力传动方式。通过发动机带动高功率发电机输出大功率高压电能，高压电能为驱动电机提供能量，驱动电机驱动车辆行驶。控制器为复合传动系统中发电机及驱动电机的控制装置。该控制器内部主要为各类功率模块，这些功率模块工作时会散发很高的热量，需要对功率模块进行冷却处理以保证控制器的正常工作。
3.箱体作为控制器的一部分，兼具功率模块的冷却、安装、支撑及集成等功能。按照冷却方式可分为风冷和液冷两种，风冷箱体适用于功率模块发热量较小，冷却难度较低的情况。液冷箱体适用于发热量大且集中，冷却难度大的情况。
4.液冷箱体一般分为组装式和整体式两大类，组装式液冷箱体的下箱体一般为4部分拼装而成，流道布置比较受限，密封性能、防护性能均较差，最大的优势在于成本较为低廉。整体式液冷箱体的下箱体为整体铝材或铜材机加制成，流道布置灵活多变，尺寸精度很高，同时成本也较高。
5.液冷箱体内部安装有各类功率器件，其形态各异，大小不一，发热量的差别也很大。如何合理利用箱体空间，科学布置流道，将不同功率器件的热量及时的转移至液体当中，是液冷箱体研发设计的关键问题。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.本发明要解决的技术问题是：特种车辆控制器功率器件一般具有较大的发热功率，需要优化箱体设计，迅速把热量带走，因此需要研发设计具有多面流道的整体式液冷箱体，保证发热量大的功率器件始终工作在合理的温度范围内，不因超温发生故障。
8.(二)技术方案
9.为解决上述技术问题，本发明提供一种具有多面流道的整体式液冷箱体，所述液冷箱体包括：上盖板1、下箱体2、侧盖板3和底盖板4；
10.所述下箱体2为一上部开口的五面方箱体，在其转角处预制机加有转角连接结构；
11.所述下箱体2上部与上盖板1之间通过固定孔9连接紧固；
12.所述下箱体2的底部与所述底盖板4通过真空钎焊连接，两者之间形成空间，空间内布置形成外底部流道11；
13.所述下箱体2的一个或多个侧面上，分别与一个侧盖板3通过搅拌摩擦焊连接，两者之间形成空间，空间内布置形成外侧面流道10；
14.所述外底部流道11与外侧面流道10通过下箱体转角处机加预制的转角连接结构
互相连通；
15.所述下箱体2的各个侧面中，在没有连接侧盖板3的某一侧面上，设置有进液口6和出液口7；
16.液体由进液口6流入外底部流道11，经转角连接结构流入外侧面流道10，经外侧面流道10导流回流至外底部流道11，由出液口7流出。
17.其中，功率器件安装于所述液冷箱体内部，其发出的热量经液冷箱体传导至液体中，靠液体在流道中的流动和温升将热量带走，保证功率器件不因温度过高而出现故障。
18.其中，所述外底部流道11与外侧面流道10均布置于液冷箱体外侧表面，避免流道出现渗漏损坏箱体内部的功率器件。
19.其中，所述外底部流道11与外侧面流道10布置为单流程或多流程，根据液体流量分配合理控制流速，以获得更好的散热效果。
20.其中，所述底盖板4上设置有凹坑结构12，对应此处箱体内部功率器件发热量极小，无需布置流道，因此设计为凹坑结构，可以有效减轻箱体的重量。
21.其中，所述液冷箱体两侧设置有安装孔8，用来将液冷箱体与车体安装固定。
22.其中，所述下箱体2上表面设置有固定孔，用于紧固上盖板1和下箱体2。
23.其中，所述液冷箱体内部根据需求设置有分隔板或凸起、凹陷结构，强化功率器件与箱体之间的导热，方便功率器件的安装或增加箱体的强度。
24.其中，所述下箱体2上部与上盖板1之间配备有密封垫或密圈，保证液冷箱体密封性能和防护性能。
25.其中，所述上盖板1、侧盖板3、底盖板4均为带有加强筋的薄板结构，在保证强度的基础上尽量减轻重量。
26.(三)有益效果
27.与现有技术相比较，本发明通过不同的焊接方式，使液冷箱体具有多面流道结构，能够更加充分、迅速的吸收功率器件发出的热量，保证功率器件始终工作在合理的温度范围内。箱体多面流道结构不仅限于两个表面，可根据冷却需求在多面布置流道。
28.液冷箱体可根据发热需求灵活设计，发热量大的功率器件周围可以多面布置流道，发热量小的功率器件周围可以少布置或不布置流道，直接设计成箱壁带凹坑结构，有效减轻箱体的重量。
29.液冷箱体的下箱体为整体式结构，结构设计可根据需求灵活多变，具有高加工精度，高机械强度，良好的密封性能及防护性能等优点。
附图说明
30.图1a及图1b为本发明具有多面流道的液冷箱体二维图。
31.图中，1是上盖板，2是下箱体，3是侧盖板，4是底盖板，5是为电气插接件预留的接口，6、7是液体进、出口，可互换。
32.图2a至图2c为下箱体二维图。
33.图中，8是安装孔，用来将液冷箱体与车体安装固定，9是固定孔，用来紧固上盖板和下箱体，10是下箱体外侧面流道，11是下箱体外底面流道，12为凹坑结构。
具体实施方式
34.为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
35.为解决现有技术问题，本发明提供一种具有多面流道的整体式液冷箱体，如图1及图2所示，所述液冷箱体包括：上盖板1、下箱体2、侧盖板3和底盖板4；
36.所述下箱体2为一上部开口的五面方箱体，在其转角处预制机加有转角连接结构；
37.所述下箱体2上部与上盖板1之间通过固定孔9连接紧固；
38.所述下箱体2的底部与所述底盖板4通过真空钎焊或其他焊接方法连接，两者之间形成空间，空间内布置形成外底部流道11；
39.所述下箱体2的一个或多个侧面上，分别与一个侧盖板3通过搅拌摩擦焊或其他焊接方式连接，两者之间形成空间，空间内布置形成外侧面流道10；
40.所述外底部流道11与外侧面流道10通过下箱体转角处机加预制的转角连接结构互相连通；
41.所述下箱体2的各个侧面中，在没有连接侧盖板3的某一侧面上，设置有进液口6和出液口7；
42.液体由进液口6流入外底部流道11，经转角连接结构流入外侧面流道10，经外侧面流道10导流回流至外底部流道11，由出液口7流出。
43.其中，功率器件安装于所述液冷箱体内部，其发出的热量经液冷箱体传导至液体中，靠液体在流道中的流动和温升将热量带走，保证功率器件不因温度过高而出现故障。
44.其中，所述外底部流道11与外侧面流道10均布置于液冷箱体外侧表面，避免流道出现渗漏损坏箱体内部的功率器件。
45.其中，所述外底部流道11与外侧面流道10布置为单流程或多流程，根据液体流量分配合理控制流速，以获得更好的散热效果。
46.其中，所述底盖板4上设置有凹坑结构12，对应此处箱体内部功率器件发热量极小，无需布置流道，因此设计为凹坑结构，可以有效减轻箱体的重量。
47.其中，所述液冷箱体两侧设置有安装孔8，用来将液冷箱体与车体安装固定，其尺寸、数量和形状均可根据安装需求做出改变。
48.其中，所述下箱体2上表面设置有固定孔，用于紧固上盖板1和下箱体2，可根据密封和防护需求做出改变。
49.其中，所述液冷箱体内部根据需求设置有分隔板或凸起、凹陷结构，强化功率器件与箱体之间的导热，方便功率器件的安装或增加箱体的强度。
50.为强化发热量大的功率器件与箱体间的导热，可以对其接触面进行精加工，提高表面光洁度，强化导热，同时也可以增加导热硅胶、导热垫片等。
51.如图所示，液体进、出口6、7可以制成不同形式和尺寸，可以布置在箱体侧面也可以布置在箱体底面，以适应总体布置的和管路连接需求。
52.5是为电气插接件预留的接口，可根据电气需求做出改变。
53.将液体进、出口6、7设计为法兰形式，其后可直接连接快速接头，方便拆装的同时避免液体渗漏。
54.其中，所述下箱体2上部与上盖板1之间配备有密封垫或密圈，保证液冷箱体密封
性能和防护性能。
55.其中，所述上盖板1、侧盖板3、底盖板4均为带有加强筋的薄板结构，在保证强度的基础上尽量减轻重量。
56.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。