车载充电机及车辆的制作方法

1.本技术实施例涉及汽车配件技术领域，特别涉及一种车载充电机及车辆。


背景技术：

2.气候变化、能源和环境问题一直是人类社会共同面对的长期问题。交通运输领域的温室气体排放、能源消耗和尾气排放三大问题能否有效解决直接影响到人类社会的发展。作为世界能源消耗大国和环境保护重要力量，发展新能源汽车成为了我国未来重要发展战略，在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。
3.新能源汽车具有节能减排的优点，受到了各国政府及企业的高度重视。新能源汽车可以通过动力电池驱动电机实现行驶功能。按照充电机是否安装在车上，充电机分为车载充电机和非车载充电机。其中，车载充电机需要满足多样的用户需求。例如，车载充电机需要给充电电池充电，还要能够给车上的蓄电池充电，以供电给车上的电子设备以及车机系统。车载充电机还需要能够为动力电池实现正常充电和快速充电等多种充电模式。总言之，车载充电机具有为汽车动力电池安全、自动充电的能力，能根据电池管理系统提供的数据，动态调节充电电流或电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。
4.但是，车载充电机中发热元件较多，发热量大，受产品外形尺寸限制，散热能力不足，亟需一种体积小、散热效果好的车载充电机以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种车载充电机及车辆，其中，车载充电机体积小，散热效果好，能有效解决目前车载充电机散热能力不足的问题。
6.本技术实施例一方面提供一种车载充电机，包括：壳体以及至少两个电路板；
7.所述壳体包括：外壳以及与所述外壳一体成型的冷却部件，所述外壳围合形成空腔，所述冷却部件位于所述空腔中，且所述冷却部件将所述空腔分隔成上腔体和下腔体，所述至少两个电路板分别设置在所述上腔体和所述下腔体中；
8.所述冷却部件中开设有至少一条液冷通道，所述外壳上开设有与所述至少一条液冷通道连通的进液口和出液口。
9.本技术实施例提供的车载充电机，通过冷却部件将空腔分隔为上腔体和下腔体，在冷却部件中循环流通的冷却物质可带走位于上腔体和下腔体中电路板工作时产生的热量，实现液冷部件的上表面和下表面双面散热，大幅度提升有效散热面积，有效解决相关技术中车载充电机散热能力不足的问题。并且，冷却部件与外壳一体成型，可避免在冷却部件和外壳之间设计密封面以及设计密封面所导致的漏水问题，符合安全规范要求，实现水电分离，防止电路板等精密元器件等进水遭到损坏，保证车载充电机的正常运行。另外，将车载充电机中所需的电子器件分布到至少两个电路板上，并且冷却部件与外壳一体成型，结构简单，减少了紧固件的数量，可有利于车载充电的体积小型化，满足市场需求。
10.在一种可能的实施方式中，所述液冷部件中开设有一条液冷通道，所述进液口和
所述出液口分别位于所述液冷通道的两端，且所述进液口和所述出液口分别位于所述外壳的水平方向上相对的两侧。
11.在一种可能的实施方式中，所述液冷部件中开设有至少两条相互连通的液冷通道，所述进液口与所述至少两条液冷通道中的其中一条连通，所述出液口与所述至少两条液冷通道中的另一条连通，且所述进液口与所述出液口位于所述外壳的水平方向上的同一侧。
12.在一种可能的实施方式中，所述液冷通道通过模具抽芯工艺形成，且所述外壳在所述模具抽芯工艺过程中形成至少两个开口，所述至少两个开口中其中一个为所述进液口，所述至少两个开口中另一个为所述出液口。
13.在一种可能的实施方式中，所述外壳包括：上盖板、下盖板以及侧壁，所述侧壁围合形成两端具有敞口的所述空腔，所述上盖板与所述下盖板分别与所述侧壁两端的所述敞口密封连接；
14.所述冷却部件与所述侧壁一体成型。
15.在一种可能的实施方式中，还包括：液冷盖板，所述液冷盖板与所述侧壁连接，所述液冷盖板用于密封所述开口；
16.所述液冷盖板上具有进液通道和出液通道，所述进液通道用于与所述进液口连通，所述出液通道用于与所述出液口连通。
17.在一种可能的实施方式中，所述上腔体与所述下腔体连通，所述电路板为两个，两个所述电路板电连接。
18.在一种可能的实施方式中，所述外壳上设置有至少一个输入端口和至少一个输出端口，所述输入端口和所述输出端口分别与所述电路板电连接。
19.在一种可能的实施方式中，所述上腔体和所述下腔体的内壁上、以及所述液冷部件的外表面上设置有导热介质材料。
20.本技术实施例另一方面提供一种车辆，包括如上所述的车载充电机。
21.本技术实施例提供的车辆，其中，车载充电机通过冷却部件将空腔分隔为上腔体和下腔体，在冷却部件中循环流通的冷却物质可带走位于上腔体和下腔体中电路板工作时产生的热量，实现液冷部件的上表面和下表面双面散热，大幅度提升有效散热面积，有效解决相关技术中车载充电机散热能力不足的问题。并且，冷却部件与外壳一体成型，可避免在冷却部件和外壳之间设计密封面以及设计密封面所导致的漏水问题，符合安全规范要求，实现水电分离，防止电路板等精密元器件等进水遭到损坏，保证车载充电机的正常运行。另外，将车载充电机中所需的电子器件分布到至少两个电路板上，并且冷却部件与外壳一体成型，结构简单，减少了紧固件的数量，可有利于车载充电的体积小型化，满足市场需求。同时，开口位于外壳的外侧面，与上腔体和下腔体均不相通，可防止电路板进水导致电路板损坏，液冷盖板位于外壳的外侧，与电路板无接触，避免与电路板发生干涉。
附图说明
22.图1为相关技术中一车载充电机的液冷散热系统的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的车载充电机的分解结构示意图；
24.图3为本技术实施例提供的车载充电机的纵向剖面图；
25.图4为本技术实施例提供的车载充电机的横向剖面图。
26.附图标记说明：
27.1-机壳；
28.2-功率器件；
29.3-水道；
30.4-密封盖板；
31.100-车载充电机；
32.10-壳体；
33.11-外壳；
34.111-进液口；
35.112-出液口；
36.113-开口；
37.114-上盖板；
38.115-下盖板；
39.116-侧壁；
40.12-冷却部件；
41.121-液冷通道；
42.20-电路板；
43.30-空腔；
44.31-上腔体；
45.32-下腔体；
46.40-液冷盖板；
47.41-进液通道；
48.42-出液通道；
49.50-输入端口；
50.60-输出端口。
具体实施方式
51.本技术的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体实施例进行解释，而非旨在限定本技术，下面将结合附图对本技术实施例的实施方式进行详细描述。
52.车载充电机是指固定安装在电动汽车上的充电机，具有为电动汽车动力电池安全、自动充满电的能力，在充电过程中，充电机能保证动力电池的温度、充电电压和电流不超过允许值，并具有单体电池电压限制功能，自动根据电池管理系统的电池信息动态调整充电电流，充电机依据电池管理系统提供的数据，能动态调节充电电流和电压参数，执行相应的动作，完成充电过程。
53.车载充电机的工作效率一般在92％左右，在充电过程中，充电机内部的功率器件不断发热会产生能量损失，并且其热量不断累积容易造成功率器件损坏，所以为了保证充电机能正常工作，通常需要在充电机内设置有效的散热系统。相关技术中，设置在充电机中的散热系统主要包括：风冷散热系统和液冷散热系统。
54.其中，风冷散热系统是采用空气风冷的方式，首先，车载充电机内部的功率器件通过导热硅胶将热量传递到车载充电机表面，然后利用风扇吹动将车载充电机表面的热量扩散到空气中，由于风热传递过程中热阻很大，且车载充电机表面散热有限，其噪声大、散热效率也非常低，另外，风冷散热系统虽然结构简但通常体积庞大、占用空间过多。
55.液冷散热系统是采用液态水冷的方式(通常采用冷却液或者水)，图1为相关技术中一车载充电机的液冷散热系统的结构示意图，参考图1所示，功率器件2设置在机壳1的空腔中，在机壳1的底部具有水道3，并用密封盖板4将水道3密封，功率器件2产生热量传递到机壳1的底部，然后通过水道3将热量传递给冷却液实现车载充电机的冷却。
56.但是，此种液冷散热系统存在如下问题：a、车载充电机通过位于机壳1底部的水道3单面散热，散热面积有限，散热效率低，难以满足多部件散热和车载充电机小型化的需求。b、功率器件2需要双层或多层叠加装配，装配复杂，例如，图1中，上功率器件2和下功率器件2都需要从机壳1底部凸出螺钉柱对上功率器件2和下功率器件2进行固定，这样不仅浪费空间，不利于车载充电机的小型化，也会增加机壳1底部的设计难度。c、位于机壳1空腔中靠上的功率器件2只能通过自然散热进行降温，会影响其靠上功率器件2的可靠性和寿命，从而影响整机的使用寿命。
57.为了解决上述问题，本技术实施例提供一种车载充电机及车辆，其中，车载充电机中冷却部件将外壳围合形成的空腔分隔成上腔体和下腔体，并且将至少两个电路板分别设置在上腔体和下腔体中，通过向冷却部件中的液冷通道中通入冷却液实现冷却部件对上腔体和下腔体的双面散热，可大幅度提升有效散热面积，从而提高车载充电机的散热能力。并且，冷却部件与外壳一体成型，避免需要在冷却部件和外壳之间设计密封面，以及设计密封面所导致的漏水问题。另外，将车载充电机中所需的电子器件分布到至少两个电路板上，可有利于车载充电机的体积小型化。
58.实施例一
59.下面结合附图对本技术实施例提供的车载充电机100进行说明。
60.图2为本技术实施例提供的车载充电机100的分解结构示意图，图3为本技术实施例提供的车载充电机100的纵向剖面图，结合图2和图3所示，本技术实施例提供的车载充电机100包括：壳体10以及至少两个电路板20，电路板20上集成有功能模块以实现车载充电机100的充电功能。其中，至少两个电路板20可以为两个、三个、四个等等，在本技术实施例中，电路板20以两个为例进行说明，可以理解的是，电路板20的个数可根据需要集成的功能模块的数量以及车载充电机100的整体结构布局进行设定，在此不做限制。
61.继续参考图3所示，壳体10包括：外壳11以及与外壳11一体成型的冷却部件12，外壳11围合形成空腔30，冷却部件12位于空腔30中，并且冷却部件12将空腔30分隔成上腔体31和下腔体32，至少两个电路板20分别设置在上腔体31和下腔体32中，例如，本技术提供的实施例附图中，电路板20为两个，其中一个电路板20位于上腔体31中，另一个电路板20位于下腔体32中，电路板20可通过螺钉等紧固件固定在外壳11上，也可以固定在冷却部件12上，可节约装配空间，有利于车载充电机100的小型化。
62.若电路板20为两个以上，则可根据实际需求设定上腔体31和下腔体32中设置的电路板20个数，只需保证上腔体31和下腔体32中均具有电路板20即可。
63.需要说明的是，本文中，“一体成型”是指：多个部件经加工成为不可分割的整体。
需要提到的是，外壳11围合形成的空腔30，可以是正方体空腔、长方体空腔、圆柱体空腔等，在此，对外壳11围合成的形状不做限制，本实施例中以外壳11围合形成长方体空腔进行说明。
64.图4为本技术实施例提供的车载充电机100的横向剖面图，结合图3和图4所示，冷却部件12中开设有至少一条液冷通道121，并且在外壳11上开设有与液冷通道121连通的进液口111和出液口112，冷却物质(比如：水、冷却液、冷空气等)从进液口111通入，流经液冷通道121，并从出液口112流出。
65.可以理解的是，在冷却部件12中循环流通的冷却物质可带走位于上腔体31和下腔体32中电路板20工作时产生的热量，实现液冷部件的上表面和下表面双面散热，大幅度提升有效散热面积，有效解决相关技术中车载充电机100散热能力不足的问题。并且，冷却部件12与外壳11一体成型，可避免在冷却部件12和外壳11之间设计密封面以及设计密封面所导致的漏水问题，符合安全规范要求，实现水电分离，防止电路板20等精密元器件等进水遭到损坏，保证车载充电机100的正常运行。另外，将车载充电机100中所需的电子器件分布到至少两个电路板20上，并且冷却部件12与外壳11一体成型，结构简单，减少了紧固件的数量，可有利于车载充电的体积小型化，满足市场需求。
66.在一种可能的实施方式中，液冷部件中可以开设有一条液冷通道121，为了提高液冷通道121的散热效率，一般情况下，液冷通道121从外壳11的一侧开设至外壳11的另一侧，进液口111和出液口112分别位于液冷通道121的两端，例如图3中所示，液冷通道121横贯整个液冷部件，从外壳11的左侧开设至外壳11的右侧。此时，进液口111和出液口112分别位于外壳11的水平方向上相对的两侧。
67.应理解的是，本技术实施例提供的附图中，液冷通道121为直通道，当然也可以为任意形状的通道，比如弧形通道。进液口111和出液口112也不限定在外壳11上相对的两侧，也可以分别位于外壳11的同一侧或者相邻的两侧，比如，在本技术提供的长方体外壳11中，进液口111和出液口112可以设置在长方体外壳11的同一侧壁上，或者进液口111和出液口112分别设置在长方体外壳11的相邻的侧壁上，在此，不做限制。
68.一般情况下，进液口111和出液口112需要密封盖板进行密封，为了进一步减小车载充电机100的体积，可以将进液口111和出液口112设置在外壳11的同一侧，例如图4所示，液冷部件中开设有至少两条相互连通的液冷通道121，图4以两条液冷通道121为例进行说明，其中，进液口111与其中一条液冷通道121连通，出液口112与另外一条液冷通道121连接，进液口111和出液口112位于外壳11的水平方向上的同一侧。
69.可以理解的是，多条相互连通的液冷通道121可提高冷却物质在液冷通道121中的流经路径，从而进一步加强车载充电机100的散热效率以及冷却物质的使用效率。
70.为了方便车载充电机100的加工与制造，液冷通道121可通过模具抽芯工艺形成，例如，在壳体10成型前，先在模具内加入扦插件(图中未示出)，当壳体10成型后，将扦插件拔出形成液冷通道121，在扦插件拔出时也会在外壳11上形成至少两个开口113。
71.示例性的，例如图4所示，为了方便扦插件在壳体10成型后拔出，可在壳体10的两侧分别插入扦插件，两根扦插件拔出后形成一条液冷通道121。图4中，为在壳体10的两侧分别插入两根扦插件，共四根扦插件，扦插件拔出后形成两条液冷通道121，并在外壳11上形成四个开口113，四个开口113中选取一个作为进液口111，选取另一个作为出液口112，示例
性的，图4中，选取壳体10右侧的两个开口113分别作为进液口111和出液口112，当然，本技术包括但不限于上述举例。
72.需要提到的是，为了进一步方便扦插件的拔出，可将扦插件制作成楔形状，即靠近外壳11外部的一端横截面积大，远离外壳11外部的一端横截面积小，如此，也可方便扦插件拔出时受力点的附着。
73.继续参考图2所示，为了方便车载充电机100的装配与维修更换，在本技术的一些实施例中，外壳11可以包括：上盖板114、下盖板115以及侧壁116，其侧壁116围合形成上端和下端均具有敞口的空腔30。冷却部件12与侧壁116一体成型，并位于空腔30内。其上盖板114和下盖板115用于在电路板20安装在上腔体31和下腔体32后与侧壁116上端和下端的敞口密封连接，以起到保护电路板20的目的。
74.参考图2所示，在本技术的一些实施例中，本技术实施例提供的车载充电机100还包括：液冷盖板40，液冷盖板40与侧壁116上的开口113(参见图4所示)密封连接，以保证在通入冷却物质时，避免冷却物质的泄漏。参见图4所示，在液冷盖板40上具有进液通道41和出液通道42，其进液通道41与进液口111连通，出液通道42与出液口112连通。示例性的，如图2或图4所示，进液通道41和出液通道42被设置在同一液冷盖板40上，并且进液通道41与出液通道42分别与进液口111和出液口112连通。
75.可以理解的是，液冷盖板40的数量需根据具体情况进行设置，本技术实施例中以两个为例进行说明，只需保证能有足够的液冷盖板40对开口113进行密封即可，在此，对液冷盖板40的数量不做限制。另外，进液通道41和出液通道42也不限定被设置在同一液冷盖板40上，例如，当进液口111和出液口112位于外壳11上的两侧时，进液通道41和出液通道42则被设置在不同的液冷盖板40上。
76.需要提到的是，由于有进液通道41和出液通道42的存在，将进液口111和出液口112设置在外壳11的同一侧，相比进液口111和出液口112设置在外壳11的不同侧，可减小车载充电机100的整机体积，进一步实现车载充电机100的小型化。
77.为了精简车载充电机100的结构，使车载充电机100小型化，可以将上腔体31和下腔体32设置为连通的腔体，并且将电路板20设置为两个，两个电路板20之间通过连接器电连接。
78.在上腔体31与下腔体32连通的情况下，可以在侧壁116上设置至少一个输入端口50和至少一个输出端口60，其中，输入端口50和输出端口60分别与电路板20电连接。示例性的，如图2所示，在侧壁116上设置有三个输入端口50和一个输出端口60，三个输入端口50分别与位于上腔体31中的电路板20电连接，输出端口60与位于下腔体32中的电路板20电连接。
79.输入端口50和输出端口60与电路板20的连接方式包括但不限于上述举例，比如，在本技术的一些实施例中，由于上腔体31中的电路板20和下腔体32中的电路板20电连接，输入端口50和输出端口60也可同时与同一个电路板20电连接，只需保证输入端口50、两个电路板20和输出端口60形成一个通路即可，在此，对输入端口50和输出端口60与电路板20的连接方式不做限制。
80.应理解的是，相比上腔体31和下腔体32不连通的情况，本技术实施例提供的车载充电机100可减少配置一组输入端口50和输出端口60，可精简车载充电机100的结构，有利
于车载充电机100的小型化。
81.为了进一步加强散热效果，在本技术实施例提供的车载充电机100中，还可以在上腔体31和下腔体32的内壁上，以及液冷部件的外表面(例如液冷部件的上表面和下表面)上设置导热介质材料，比如导热硅脂、导热硅胶、软性硅胶导热垫、石墨垫片等。
82.综上，本技术实施例提供的车载充电机100，冷却部件12中循环流通的冷却物质可带走位于上腔体31和下腔体32中电路板20工作时产生的热量，实现液冷部件的上表面和下表面双面散热，大幅度提升有效散热面积，有效解决相关技术中车载充电机100散热能力不足的问题。并且，冷却部件12与外壳11一体成型，可避免在冷却部件12和外壳11之间设计密封面以及设计密封面所导致的漏水问题，符合安全规范要求，实现水电分离，防止电路板20等精密元器件等进水遭到损坏，保证车载充电机100的正常运行。另外，将车载充电机100中所需的电子器件分布到至少两个电路板20上，并且冷却部件12与外壳11一体成型，结构简单，减少了紧固件的数量，可有利于车载充电的体积小型化，满足市场需求。同时，开口113位于外壳11的外侧面，与上腔体31和下腔体32均不相通，可防止电路板20进水导致电路板20损坏，液冷盖板40位于外壳11的外侧，与电路板20无接触，避免与电路板20发生干涉。
83.实施例二
84.本技术实施例提供一种车辆，包括如实施例一所描述的车载充电机100。
85.其中，车载充电机100的技术特征与技术效果均与实施一中相同，在此，不再一一赘述。
86.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
87.在本技术实施例或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
88.本技术实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术实施例的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
89.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例各实施例技术方案的范围。