磁性元件模组及车载充电机的制作方法

1.本发明涉及电路元件技术领域，尤其涉及一种磁性元件模组及车载充电机。


背景技术：

2.随着电动汽车续航能力的不断增加，车载充电机的功率也随之增加，车载充电机产生的热量也越来越大，因此，车载充电机的热管理也变得越来越重要。车载充电机中磁性元件的热管理问题尤其重要，其稳定性直接关系到整个产品的可靠性。
3.目前，为解决磁性元件的散热问题，主要采用在设备的主壳体上设置容置腔，磁性元件位于容置腔内，并在容置腔中灌封灌封胶将磁性元件的热量传导到主壳体上，再通过主壳体上的循环冷却系统将热量带走。
4.然而，由于灌封胶加热固化后才可以进入下一制程，所以灌胶后，需要将磁性元件和主壳体一起置于烤箱中固化，但是由于主壳体较大，搬运起来较为不便且极大的占用了烤箱的空间，对生产作业效率造成极大的影响。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例提供一种磁性元件模组及车载充电机，以解决由于灌封胶加热固化后才可以进入下一制程，所以灌胶后，需要将磁性元件和主壳体一起置于烤箱中固化，但是由于主壳体较大，搬运起来较为不便且极大的占用了烤箱的空间，对生产作业效率造成极大的影响的技术问题。
6.本发明实施例提供一种磁性元件模组，用于可拆卸地设置在设备的主壳体上，包括：基板，第一绝缘导热板，绝缘壳体和设在绝缘壳体内的至少一个磁性元件；
7.第一绝缘导热板设置在绝缘壳体的至少部分一表面；
8.绝缘壳体和至少一个磁性元件设置在基板上；
9.且绝缘壳体内灌封有灌封胶，磁性元件位于灌封胶中。
10.如此设置，由于磁性元件模组可拆卸地设置在设备的主壳体上，灌封胶加热固化制程中，仅需将磁性元件模组置于烤箱中固化，而不需要将主壳体置于烤箱中，磁性元件模组体积重量均较小，搬运起来较为方便，在烤箱中占用的体积也较小，主壳体上的作业可以单独进行，极大提高了生产作业效率。
11.在可以包括上述实施例的一些实施例中，包括至少两个磁性元件，相邻两个磁性元件之间设有第二绝缘导热板，第二绝缘导热板的两侧端分别与绝缘壳体相对设置的两个内壁可拆卸连接。
12.在可以包括上述实施例的一些实施例中，第一绝缘导热板为陶瓷板、云母板或石墨板。
13.在可以包括上述实施例的一些实施例中，第二绝缘导热板为陶瓷板、云母板或石墨板。
14.在可以包括上述实施例的一些实施例中，绝缘壳体还包括：侧板，且第一绝缘导热
板、基板和侧板的内壁围成容置腔，磁性元件和灌封胶位于容置腔中。
15.在可以包括上述实施例的一些实施例中，第一绝缘导热板所在的绝缘壳体的端面上开设有用于对第一绝缘导热板限位的限位台阶，第一绝缘导热板的外边缘与限位台阶卡合。
16.在可以包括上述实施例的一些实施例中，侧板为塑料板。
17.在可以包括上述实施例的一些实施例中，容置腔的内壁上设有多个限位块，设置在第一绝缘导热板所在绝缘壳体的表面与一侧板之间，限位块用于对磁性元件进行限位；
18.且限位块朝向磁性元件的一面为斜面。
19.在可以包括上述实施例的一些实施例中，绝缘壳体内壁与第二绝缘导热板的两侧端连接的部分均设有卡槽，第二绝缘导热板的两侧端插设在卡槽内。
20.在可以包括上述实施例的一些实施例中，卡槽的顶端设有卡扣，第二绝缘导热板的顶端设有与卡扣配合的凸块，凸块伸入卡扣中。
21.在可以包括上述实施例的一些实施例中，还包括：定位板，定位板设置在磁性元件与基板之间。
22.在可以包括上述实施例的一些实施例中，磁性元件包括磁芯和绕组，磁芯为环形，绕组围绕磁芯卷绕。
23.在可以包括上述实施例的一些实施例中，磁性元件为电感或变压器。
24.另外，本发明实施例提供一种车载充电机，至少包括主壳体和上述实施例中的磁性元件模组，磁性元件模组可拆卸地设置在主壳体上。
25.在可以包括上述实施例的一些实施例中，还包括：内部具有冷却介质的冷板，冷板位于主壳体上，且冷板与磁性元件模组的第一绝缘导热板贴合设置。
26.本实施例提供的磁性元件模组及车载充电机，通过包括基板，第一绝缘导热板，绝缘壳体和设在绝缘壳体内的至少一个磁性元件；第一绝缘导热板设置在绝缘壳体的至少部分一表面；绝缘壳体和至少一个磁性元件设置在基板上；且绝缘壳体内灌封有灌封胶，磁性元件位于灌封胶中。灌封胶包裹磁性元件的至少部分结构。磁性元件工作时，会产生热量，可以通过灌封胶的热传导作用传递至第一绝缘导热板上，第一绝缘导热板将热量传递给冷板，再通过冷板的循环冷却系统将热量带走，从而实现散热。灌封胶加热固化制程中，仅需将磁性元件模组置于烤箱中固化，而不需要将主壳体置于烤箱中，磁性元件模组体积重量均较小，搬运起来较为方便，在烤箱中占用的体积也较小，主壳体上的作业可以单独进行，极大提高了生产作业效率。即磁性元件安装、灌封胶灌封及固化可以在主装配线外完成，方便产线的制程作业。因此，本实施例提供的磁性元件模组及车载充电机解决了由于灌封胶加热固化后才可以进入下一制程，所以灌胶后，需要将磁性元件和主壳体一起置于烤箱中固化，但是由于主壳体较大，搬运起来较为不便且极大的占用了烤箱的空间，对生产作业效率造成极大的影响的技术问题。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例提供的磁性元件模组中未设卡槽的正视图；
29.图2为本发明实施例提供的磁性元件模组的绝缘壳体中未设第二绝缘导热板的内部结构图；
30.图3为本发明实施例提供的磁性元件模组的绝缘壳体内未设第二绝缘导热板的开口朝上的结构图；
31.图4为本发明实施例提供的磁性元件模组的绝缘壳体内未设第二绝缘导热板的开口朝下的结构图；
32.图5为本发明实施例提供的磁性元件模组中设有第二绝缘导热板的立体图；
33.图6为本发明实施例提供的磁性元件模组中设有第二绝缘导热板的正视图；
34.图7为本发明实施例提供的磁性元件模组中第二绝缘导热板的结构图；
35.图8为本发明实施例提供的磁性元件模组的卡槽内装有第二绝缘导热板的结构图；
36.图9为本发明实施例提供的磁性元件模组的绝缘壳体内设有卡槽的开口朝上的结构图；
37.图10为本发明实施例提供的磁性元件模组的绝缘壳体内设有卡槽的开口朝下的结构图。
38.附图标记说明：
39.10：磁性元件；
40.20：第一绝缘导热板；
41.30：侧板；
42.40：基板；
43.50：限位台阶；
44.60：定位板；
45.70：限位块；
46.80：冷板；
47.901：第二绝缘导热板；
48.902：卡槽；
49.903：卡扣。
具体实施方式
50.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.随着电动汽车续航能力的不断增加，车载充电机的功率也随之增加，车载充电机产生的热量也越来越大，因此，产品的热管理也变得越来越重要。车载充电机中磁性元件通过大电流时会聚集热量，长时间发热会降低磁性元件的性能，缩减磁性元件的寿命，而磁性元件的稳定性直接关系到整个产品的可靠性，因此磁性元件的热管理问题尤其重要。
52.相关技术中，为解决磁性元件的散热问题，主要采用在设备的主壳体上设置容置腔，磁性元件位于容置腔内，并在容置腔中灌封灌封胶将磁性元件的热量传导到主壳体上，再通过主壳体上的循环冷却系统将热量带走。
53.然而，由于灌封胶加热固化后才可以进入下一制程，加热固化在烤箱中进行，所以灌胶后，需要将磁性元件和主壳体一起置于烤箱中固化，但是由于主壳体较大，搬运起来较为不便且极大的占用了烤箱的空间，对生产作业效率造成极大的影响。
54.为了解决上述问题，本实施例提供一种磁性元件模组及车载充电机，通过将磁性元件模组可拆卸地设置在车载充电机的主壳体上，磁性元件模组包括基板，第一绝缘导热板，绝缘壳体和设在绝缘壳体内的至少一个磁性元件，在绝缘壳体间灌封有灌封胶，磁性元件位于灌封胶中。灌封胶加热固化制程中，仅需将磁性元件模组置于烤箱中固化，而不需要将主壳体置于烤箱中，磁性元件模组体积重量均较小，搬运起来较为方便，在烤箱中占用的体积也较小，主壳体上的作业可以单独进行，极大提高了生产作业效率。
55.如图1
‑
图4所示，本实施例提供一种磁性元件模组，包括：基板40，第一绝缘导热板20，绝缘壳体和设在绝缘壳体内的至少一个磁性元件10。其中磁性元件10与基板40之间电连接。磁性元件模组中的第一绝缘导热板20用于传递磁性元件10产生的热量。第一绝缘导热板20和绝缘壳体与磁性元件10和外部的电子器件之间不导电，可以解决金属壳体与磁性元件10和外部的电子器件之间绝缘防护问题。
56.本实施例中，第一绝缘导热板20设置在绝缘壳体的至少部分一表面。示例性的，第一绝缘导热板20设置在绝缘壳体的底面，第一绝缘导热板20的底面与车载充电机的主壳体中的冷板80贴合，磁性元件模组通过第一绝缘导热板20将热量传递给冷板80，再通过冷板80里的循环冷却系统将热量带走。当然的，当冷板80设置在绝缘壳体的侧面时，第一绝缘导热板20也可以设置在绝缘壳体的侧面，第一绝缘导热板20与冷板80贴合，磁性元件模组通过第一绝缘导热板20将热量传递给冷板80，再通过冷板80里的循环冷却系统将热量带走。可选的，第一绝缘导热板20可以仅在绝缘壳体的一面上设置，或者第一绝缘导热板20也可以在绝缘壳体的多面上设置，以增加散热面积，更好的冷却磁性元件模组。
57.进一步的，第一绝缘导热板20可以占绝缘壳体一面中的部分面积，当然的第一绝缘导热板20也可以占绝缘壳体一面中的全部面积。第一绝缘导热板20的面积越大，其散热效果越好，根据实际需要可以选择第一绝缘导热板20的面积大小。
58.本实施例中，绝缘壳体和至少一个磁性元件10设置在基板40上。磁性元件10容置于绝缘壳体内，基板40可以位于绝缘壳体和磁性元件10的顶部。绝缘壳体内的磁性元件10可以是一个、两个、三个或其他数量。磁性元件10可以为磁环或者铁氧体磁芯。磁性元件10的安装方向可以为立式或者卧式。
59.在一些实施例中，基板40可以为印刷电路板或者转接板。
60.本实施例中，绝缘壳体内灌封有灌封胶，磁性元件10位于灌封胶中。为了让磁性元件10能够有效进行散热，可以在绝缘壳体内灌封灌封胶，灌封胶包裹磁性元件10的至少部分结构。磁性元件10工作时，会产生热量，可以通过灌封胶的热传导作用传递至第一绝缘导热板20上，从而实现散热。可选的，灌封胶可以完全填满绝缘壳体的内部空间，灌封胶完全浸没磁性元件10，其导热面积大大增加，使得磁性元件10的各部位散热均匀，加快磁性元件10的热量传递，导热效率高；或者，灌封胶也可以仅填充绝缘壳体的部分内部空间。其中，灌
封胶凝固后，自身会形成固态的胶体，因而在进行热量传递的同时，灌封胶还对磁性元件10具有一定的固定和辅助定位的作用，可以避免磁性元件10与绝缘壳体之间的刚性接触，避免造成零部件的损坏。
61.为了加速灌封胶的凝固的过程，需要将灌封的灌封胶放进烤箱进行加热固化，此时仅需将磁性元件模组置于烤箱中固化灌封胶，而不需要将主壳体置于烤箱中，磁性元件模组体积重量均较小，搬运起来较为方便，在烤箱中占用的体积也较小，主壳体上的作业可以单独进行，极大提高了生产作业效率。其中，灌封胶材料可以是导热硅胶。
62.本实施例提供的磁性元件模组，包括基板40，第一绝缘导热板20，绝缘壳体和设在绝缘壳体内的至少一个磁性元件10；第一绝缘导热板20设置在绝缘壳体的至少部分一表面；绝缘壳体和至少一个磁性元件10设置在基板40上；且绝缘壳体内灌封有灌封胶，磁性元件10位于灌封胶中。灌封胶包裹磁性元件10的至少部分结构。磁性元件10工作时，会产生热量，可以通过灌封胶的热传导作用传递至第一绝缘导热板20上，第一绝缘导热板20将热量传递给冷板80，再通过冷板80的循环冷却系统将热量带走，从而实现散热。灌封胶加热固化制程中，仅需将磁性元件模组置于烤箱中固化，而不需要将主壳体置于烤箱中，磁性元件模组体积重量均较小，搬运起来较为方便，在烤箱中占用的体积也较小，主壳体上的作业可以单独进行，极大提高了生产作业效率。即磁性元件10安装、灌封胶灌封及固化可以在主装配线外完成，方便产线的制程作业。因此，本实施例提供的磁性元件模组解决了由于灌封胶加热固化后才可以进入下一制程，所以灌胶后，需要将磁性元件10和主壳体一起置于烤箱中固化，但是由于主壳体较大，搬运起来较为不便且极大的占用了烤箱的空间，对生产作业效率造成极大的影响的技术问题。
63.进一步地，第一绝缘导热板20即能满足电子元件之间的绝缘防护要求，又具有较好的散热性能，可以较好传递磁性元件10所产生的热量，达到较好的散热效果。示例性的，第一绝缘导热板20可以是陶瓷板、云母板或石墨板等导热板。
64.在一个实施例中，基板40为印刷电路板，磁性元件10与印刷电路板组立后装配入绝缘壳体内，绝缘壳体再进行灌胶。在另一实施例中，基板40为转接板，磁性元件10通过转接板实现模组化以后装配入绝缘壳体内，绝缘壳体再进行灌胶，最后再与印刷电路板进行组装。
65.本实施例中，绝缘壳体还包括：侧板30，且第一绝缘导热板20、基板40和侧板30的内壁围成容置腔，磁性元件10和灌封胶位于容置腔中。侧板30围成的区域中与基板40相邻的一侧为开口。容置腔形成相对密封的环境，将磁性元件10和灌封胶密封在其内部，避免与其他部件接触。侧板30可以通过胶粘或者机械连接和基板40固定。其中，侧板30可以是一体成型；或者，侧板30也可以是胶粘成型。
66.本实施例中，第一绝缘导热板20所在的绝缘壳体的端面上开设有用于对第一绝缘导热板20限位的限位台阶50，第一绝缘导热板20的外边缘与限位台阶50卡合。可选的，限位台阶50开设在绝缘壳体的外端面上；或者，限位台阶50也可以开设在绝缘壳体的内端面上。第一绝缘导热板20的外边缘与限位台阶50卡合，即第一绝缘导热板20的外边缘覆盖了整个限位台阶50。
67.本实施例中，侧板30可以为塑料板。其能满足电子元件之间的绝缘防护要求，相比于压铸件，模具简单，零件重量轻，可以有效降低整机产品重量。
68.本实施例中，还可以包括定位板60，定位板60设置在磁性元件10与基板40之间。先将定位板60与磁性元件10连接在一起，再通过定位板60将磁性元件10安装在基板40上。磁性元件10比定位板60的形状更为复杂，体积更大，操作起来不如定位板60方便。如此设置，可以简化磁性元件10与基板40之间连接的安装制程。
69.本实施例中，容置腔的内壁上设有多个限位块70，第一绝缘导热板20可以设置在绝缘壳体的底端端面，多个限位块70设置在第一绝缘导热板20所在绝缘壳体的表面与一侧板30之间，即多个限位块70设置在绝缘壳体底面与侧面之间，限位块70用于对磁性元件10进行限位。限位块70可以保证磁性元件10处于绝缘壳体内的预设位置，且避免磁性元件10与侧板30或第一绝缘导热板20之间刚性接触，避免零部件之间的磕损。
70.进一步的，限位块70朝向磁性元件10的一面为斜面，即限位块70与绝缘壳体接触的一端至相对的另一端方向上的横截面面积逐渐减小。将磁性元件10装入绝缘壳体时，限位块70可以起安装导向作用，便于将磁性元件10装在绝缘壳体内的预设位置。其中，斜面可以是平面；或者，斜面也可是与磁性元件10接触部形状相匹配的弧面，斜面背离磁性元件10的方向凸出。
71.本实施例中，磁性元件10可以为电感或变压器。其中，磁性元件10可以包括至少一个磁芯和至少一个绕组，磁芯可以为环形，绕组围绕磁芯卷绕。
72.请继续参考图5和图6，本实施例中，磁性元件10的数量可以是两个或两个以上，相邻两个磁性元件10之间可以设有第二绝缘导热板901，第二绝缘导热板901可以将相邻两个磁性元件10分隔开来，增强对两个磁性元件10的散热，避免相邻两个磁性元件10相互接触或磕碰、磨损等。
73.其中，第二绝缘导热板901即能满足电子元件之间的绝缘防护要求，又具有较好的散热性能，可以较好传递相邻两个磁性元件10所产生的热量，使相邻两个磁性元件10所处的空间内的温度均匀。示例性的，第二绝缘导热板901可以是陶瓷板、云母板或石墨板等导热板。
74.其中，如图7所示，第二绝缘导热板901的底端边缘具有与限位台阶50配合的缺口，以使第二绝缘导热板901底端面与第一绝缘导热板20的顶面接触，将第二绝缘导热板901上的热量传递给第一绝缘导热板20。
75.第二绝缘导热板901的两侧端分别与绝缘壳体相对设置的两个内壁可拆卸连接，如此设置，可以安装或拆卸第二绝缘导热板901以满足不同的需求。
76.请继续参考图8
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图10，本实施例中，绝缘壳体内壁与第二绝缘导热板901的两侧端连接的部分均设有卡槽902，第二绝缘导热板901与绝缘壳体内壁之间通过卡槽902可拆卸连接，第二绝缘导热板901的两侧端插设在卡槽902内。
77.本实施例中，卡槽902的顶端设有卡扣903，第二绝缘导热板901的顶端设有与卡扣903配合的凸块，凸块伸入卡扣903中以进一步将第二绝缘导热板901固定在卡槽902内，避免第二绝缘导热板901从卡槽902中滑出。在拆卸第二绝缘导热板901时，可以通过卡扣903将凸块抵出卡扣903，操作简单方便。
78.进一步的，凸块朝向卡扣903的一面为斜面，凸块从顶端至底端的宽度逐渐减小，该斜面对凸块伸入卡扣903具有导向作用。
79.本实施例提供的磁性元件模组，磁性元件模组在工作时，磁性元件10上流经大量
电流，从而在磁性元件10上聚集热量，热量将均匀的传递给绝缘壳体中的灌封胶，灌封胶将热量传递给第一绝缘导热板20，第一绝缘导热板20将热量传递给冷板80，再通过冷板80的循环冷却系统将热量带走，从而实现散热。
80.另外，本实施例还提供一种车载充电机，至少包括主壳体和上述实施例中的磁性元件模组，磁性元件模组可拆卸地设置在主壳体上。灌封胶加热固化制程中，仅需将磁性元件模组置于烤箱中固化，而不需要将主壳体置于烤箱中，磁性元件模组体积重量均较小，搬运起来较为方便，在烤箱中占用的体积也较小，主壳体上的作业可以单独进行，极大提高了生产作业效率。即磁性元件10安装、灌封胶灌封及固化可以在主装配线外完成，方便产线的制程作业。因此，本实施例提供的车载充电机解决了由于灌封胶加热固化后才可以进入下一制程，所以灌胶后，需要将磁性元件10和主壳体一起置于烤箱中固化，但是由于主壳体较大，搬运起来较为不便且极大的占用了烤箱的空间，对生产作业效率造成极大的影响的技术问题。
81.本实施例中，还包括内部具有冷却介质的冷板80，冷板80位于主壳体上，且冷板80与磁性元件模组的第一绝缘导热板20贴合设置。冷板80与第一绝缘导热板20之间具有导热胶，导热胶可以将第一绝缘导热板20和冷板80之间的孔隙填满，使第一绝缘导热板20传和冷板80充分接触，更好的传导热量。磁性元件模组产生的热量通过第一绝缘导热板20传递至冷板80，冷却介质将冷板80上的热量带走，从而实现散热。示例性的，导热胶可以是导热硅脂。
82.本实施例提供的车载充电机，车载充电机在进行充放电时，车载充电机中的磁性元件模组会流经大量电流，从而在磁性元件10上聚集热量，热量将均匀的传递给绝缘壳体中的灌封胶，灌封胶将热量传递给第一绝缘导热板20，第一绝缘导热板20将热量传递给主壳体的冷板80，再通过循环冷却介质将热量带走，从而实现散热。
83.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。