超充液冷模块以及车载充电机的制作方法

1.本实用新型涉及充电电源技术领域，具体涉及超充液冷模块以及车载充电机。


背景技术：

2.超充液冷模块，又名电源转换器（power converter），是一种用于充电桩上的电源转换装置（power converting device）。这类电源转换装置包含数个功率器件，用以实现将外部电源转换汽车上所用到的各个电压等级的交/直流电源。在超充液冷模块电源中，当这些功率器件处于工作状态时都会产生大量的热量，因此必须采取有效的散热设计来将功率器件产生的热量消散掉，以避免因热量的累积而影响整体的操作性能。随着功率的提升，超充液冷模块电源一般需采用多块pcb板来解决功能需求，而每块pcb板都设有大量的功率器件，这些功率器件在工作时都会产生大量的热量。传统的散热结构是将这些发热器件贴附与冷却水槽侧壁上的散热区进行散热，然而现有散热结构的散热区分布不合理，不能满足器件的散热要求。因此急需设计一种新型的散热结构满足超充液冷模块电源的散热需求 。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提出一种超充液冷模块以及车载充电机。
4.本实用新型采用的技术方案是设计一种超充液冷模块，包括外壳、设于外壳内的水槽组件、以及安装了功率器件的电路板，所述水槽组件内部设有供冷却液流动的水槽，所述水槽组件外壁设有散热区，所述功率器件紧贴散热区进行散热，所述水槽组件包括水槽主体和盖板，所述水槽主体中设有向上隆起的上水槽槽体，上水槽槽体内上水槽的横截面为敞口的u形深槽，所述盖板对上水槽进行覆盖和密封，上水槽两端分别连接进水口和出水口，所述盖板中设有向下凸出的水槽槽体，水槽槽体内设有下水槽，下水槽与上水槽相连同，所述上水槽体和下水槽体的外壁皆设有散热区。
5.所述上水槽位于外壳内的中层和上层，所述下水槽位于外壳内的中层和下层，所述电路板包括上电路板和下电路板；所述上电路板位于上水槽的上方，其中的功率器件向下伸出紧贴上水槽的散热区；所述下电路板位于下水槽的下方，其中的功率器件向上伸出紧贴下水槽的散热区。
6.所述上水槽和外壳一体成型。
7.所述下水槽的一端靠近所述进水口，进水口的内端设有一个压水凸台，水流经过压水凸台分流到上水槽和下水槽中。
8.所述上水槽包括基板和所述上水槽槽体，所述基板与外壳内侧壁连接，将外壳内部分割成上腔体和下腔体，所述盖板与基板固定连接。
9.所述盖板包括底板和所述下水槽槽体，所述基板中部设有一凸台，所述底板中部设有一个与凸台吻合的避让孔。
10.所述基板底部设有凹陷台阶，所述底板镶嵌在凹陷台阶内。
11.所述基板在紧靠上水槽的位置设有一条凹陷浅槽，所述凹陷浅槽与上水槽连通，该凹陷浅槽与底板之间的空隙形成平面水槽。
12.所述下水槽槽体的外侧壁上设有多条散热肋条。
13.本实用新型还设计了一种车载充电机，所述车载充电机的电源变换器采用上述超充液冷模块。
14.本实用新型提供的技术方案的有益效果是：
15.本实用新型通过优化现有水槽的形状，使得2块均带有功率器件pcb板的散热变成可能，可以较好的改善元件散热条件、增加放置发热元件的散热区面积，增加机械强度，并减小电源模块的整体体积及提升电源模块的整体功率密度。
附图说明
16.下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：
17.图1是本实用新型上方向的立体视图；
18.图2是本实用新型侧方向的纵剖视立体图；
19.图3是本实用新型下方向的立体视图；
20.图4是本实用新型下方向的盖板分离立体视图；
21.图5是本实用新型带进出水口的横向剖视图；
22.图6是本实用新型俯视图；
23.图7是本实用新型带平面水槽的横向剖视图；
24.图8是本实用新型仰视图；
25.图9是本实用新型带水槽剖面的立体图；
26.图10是本实用新型的横向剖视图；
27.图11是图10中a处放大视图；
28.图12是图10中b处放大视图。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
30.本实用新型针对现有立体水槽存在的问题和不足，通过优化现有水槽的形状，使得2块均带有功率器件pcb板的散热变成可能，同时增强对功率器件的散热能力，并减小电源模块的整体体积及提升电源模块的整体功率密度。
31.本实用新型公开了一种超充液冷模块，图1示出了本实用新型上方向的立体视图，图2示出了本实用新型侧方向的纵剖视立体图，图3示出了本实用新型下方向的立体视图，图4示出了本实用新型下方向的盖板分离立体视图，图5示出了本实用新型带进出水口的横向剖视图，图6示出了本实用新型俯视图，图7示出了本实用新型带平面水槽的横向剖视图，图8示出了本实用新型仰视图，图9示出了本实用新型带水槽剖面的立体图，图10示出了本实用新型的横向剖视图，图11是图10中a处放大视图，图12是图10中b处放大视图。结合上述附图可以看出超充液冷模块包括外壳1、设于外壳内的水槽组件、以及安装了功率器件8的
电路板，所述水槽组件内部设有供冷却液流动的水槽，所述水槽组件外壁设有散热区，所述功率器件紧贴散热区进行散热，所述水槽组件包括水槽主体和盖板，所述水槽主体中设有向上隆起的上水槽槽体2c，上水槽槽体内上水槽2a的横截面为敞口的u形深槽，所述盖板对上水槽进行覆盖和密封，上水槽两端分别连接进水口4和出水口5，所述盖板中设有向下凸出的水槽槽体2d，水槽槽体内设有下水槽2b，下水槽与上水槽相连同，所述上水槽体和下水槽体的外壁皆设有散热区。冷却液从入水口进来，通过为槽体提供循环的冷却水带走功率器件产生的热量，从而极大的提高了车载电源和充电桩电能转换器模块的散热性能。需要指出，图6中水流方向为顺时针，但实际上进水口和出水口不唯一，可以互换位置。
32.参看图5、7、10，所述上水槽2a位于外壳1内的中层和上层，所述下水槽2b位于外壳内的中层和下层，所述电路板包括上电路板和下电路板；所述上电路板位于上水槽2a的上方，其中的功率器件向下伸出紧贴上水槽的散热区；所述下电路板位于下水槽2b的下方，其中的功率器件向上伸出紧贴下水槽的散热区。需要指出，作为电源变换模块，在上电路板的上层还有一块上盖板，在下电路板下方还有一块下盖板，这样才可形成一个完整的、密封的电源变换模块。
33.在较佳实施例中，所述上水槽2a和外壳1一体成型，并通过压铸方式成型。
34.参看图2示出的实施例，所述下水槽2b的一端靠近所述进水口4，进水口的内端设有一个压水凸台9，水流经过压水凸台分流到上水槽2a和下水槽2b中。上水槽2a和下水槽2b各处都平滑过度，以减少水流阻力。
35.所述上水槽2a包括基板6和所述上水槽槽体2c，所述基板与外壳内侧壁连接，将外壳内部分割成上腔体和下腔体，所述盖板与基板固定连接。参看图7示出的较佳实施例，外壳1、上水槽2a、基板6、上水槽槽体2c是一体成型的。
36.参看图4示出的较佳实施例,所述盖板包括底板3a和所述下水槽槽体2d，所述基板6中部设有一凸台6a，所述底板3a中部设有一个与凸台吻合的避让孔3b。较佳实施例中，所述底板3a和下水槽槽体2d一体成型。凸台6a和避让孔3b配合，一是保证了盖板定位精度高，同时此处通过摩擦焊焊接，二是解决了盖板强度的问题。盖板宽度跨度大，在一定压力的流体在水槽流动时会将盖板中间鼓变形，有安全隐患。
37.参看图7、11、12，所述基板6底部设有凹陷台阶，所述底板3a镶嵌在凹陷台阶内。盖板通过搅拌摩擦焊与上水槽2a的基板6进行焊接固定密封，固定密封方式不局限于用搅拌摩擦焊，也可以采用密封硅橡胶和螺钉固定密封。
38.参看图10、11、12，所述基板6在紧靠上水槽2a的位置设有一条凹陷浅槽，所述凹陷浅槽与上水槽连通，该凹陷浅槽与底板3a之间的空隙形成平面水槽7。平面水槽7和其侧面的上水槽2a形成一个立体的散热空间，用来对上电路板中的电磁元件（10）进行散热。电源变换器中的电磁元件体积较大，发热量较大，现有的散热结构只是单面散热，散热效果不佳。本实用新型采用立体散热结构，立体水槽和平面水槽同时存在，散热效果良好，使功率器件处于一个比较合适的工作温度环境，提供了功率器件的寿命和性能，此水槽相对常规的散热水槽温度可以降15
°
c左右，特别是下水槽处的功率器件温度直降20
°
c以上。这样的水槽设计优势是将损耗高的器件的热量很好的散掉了，提供了整个充电机的功率密度。
39.参看图3示出的较佳实施例，为了增强下水槽槽体的散热，在所述下水槽槽体的外侧壁上设有多条散热肋条3c。
40.本实用新型还公开了一种车载充电机，所述车载充电机的电源变换器采用上述超充液冷模块。
41.以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本技术精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本技术的权利要求范围之中。