電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法，本發(fā)明的技術(shù)方案可以根據(jù)同一風(fēng)道內(nèi)至少兩個(gè)功率模塊各自的耗散功率和工作外界條件，確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸，并獲取分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度，從而分別計(jì)算至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度，進(jìn)而根據(jù)至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度與閾值的比較結(jié)果而調(diào)整對(duì)應(yīng)于功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，以使基于至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度均不超過對(duì)應(yīng)的溫度閾值而獲得調(diào)整后的對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一風(fēng)道內(nèi)的多個(gè)功率模塊共同的散熱器的設(shè)計(jì)。
【專利說明】電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元器件仿真技術(shù)，尤其涉及一種電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子器件的快速發(fā)展，電力電子器件已經(jīng)普遍用于很多大功率器件中，但隨之帶來了耗散功率過大、并導(dǎo)致其溫度升高的問題，因此要使其溫度控制在電力電子器件允許的范圍之內(nèi)，散熱器就顯得尤為重要。例如，電力機(jī)車中輔助變流器已成為軌道交通裝備電傳動(dòng)系統(tǒng)主要的技術(shù)和產(chǎn)品構(gòu)成，而功率模塊作為輔助變流器的一個(gè)重要部件，其可靠性和穩(wěn)定性直接決定著輔助變流器性能的優(yōu)劣，而對(duì)于功率模塊來說，散熱器又起著至關(guān)重要的作用，其直接影響著功率模塊的運(yùn)行是否穩(wěn)定。但是，由于受到電力機(jī)車駕駛室空間的限制，輔助變流器占用的空間要控制在一定的范圍之內(nèi)，因此輔助變流器中多個(gè)功率模塊的散熱器需共用同一風(fēng)道，使之占用空間更小。
[0003]而傳統(tǒng)的散熱器單從外表看來非常簡(jiǎn)單，無非就是基板和幾個(gè)肋片組成，但是，現(xiàn)有技術(shù)中僅針對(duì)單個(gè)功率模塊設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的散熱器，而在同一風(fēng)道內(nèi)有多個(gè)功率模塊的場(chǎng)景下，還沒有一套設(shè)計(jì)該多個(gè)功率模塊共同的散熱器的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)同一風(fēng)道內(nèi)的多個(gè)功率模塊共同的散熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)。
[0005]本發(fā)明提供了一種電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法，包括:
[0006]確定在同一風(fēng)道內(nèi)設(shè)置的至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率；
[0007]確定所述至少兩個(gè)功率模塊的工作外界條件；
[0008]根據(jù)所述至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率和所述至少兩個(gè)功率模塊工作外界條件，確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸，并獲取所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度；
[0009]根據(jù)所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度分別計(jì)算所述至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度；
[0010]若存在功率模塊的內(nèi)部溫度超過所述功率模塊所能承受的溫度閾值，則調(diào)整對(duì)應(yīng)于所述功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，以使基于調(diào)整后的散熱器肋片的尺寸大小獲得的所述至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度均不超過對(duì)應(yīng)的溫度閾值。
[0011]采用上述本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明的技術(shù)方案可以根據(jù)同一風(fēng)道內(nèi)至少兩個(gè)功率模塊各自的耗散功率和工作外界條件，確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸，并獲取分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度，從而分別計(jì)算至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度，進(jìn)而根據(jù)至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度與閾值的比較結(jié)果而調(diào)整對(duì)應(yīng)于功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，以使基于至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度均不超過對(duì)應(yīng)的溫度閾值而獲得調(diào)整后的對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一風(fēng)道內(nèi)的多個(gè)功率模塊共同的散熱器的設(shè)計(jì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法的流程圖，如圖1所示，所述方法可以包括如下步驟:
[0014]步驟101，確定在同一風(fēng)道內(nèi)設(shè)置的至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率；
[0015]步驟102，確定所述至少兩個(gè)功率模塊的工作外界條件；
[0016]步驟103，根據(jù)所述至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率和所述至少兩個(gè)功率模塊的工作外界條件，確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸，并獲取所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度；
[0017]步驟104，根據(jù)所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度分別計(jì)算所述至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度；
[0018]步驟105，若存在功率模塊的內(nèi)部溫度超過所述功率模塊所能承受的溫度閾值，則調(diào)整對(duì)應(yīng)于所述功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，以使基于調(diào)整后的散熱器肋片的尺寸大小獲得的所述至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度均不超過對(duì)應(yīng)的溫度閾值。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)電力機(jī)車的輔助變流器中具有多個(gè)功率模塊的散熱問題而提出的，由于受到電力機(jī)車駕駛室空間的限制，輔助變流器占用的空間要控制在一定的范圍之內(nèi)，因此輔助變流器中多個(gè)功率模塊的散熱器需共用同一風(fēng)道，而對(duì)于同一風(fēng)道內(nèi)有多個(gè)功率模塊來說，由于每個(gè)功率模塊所耗散的功率都不一樣，因此涉及到散熱器上每個(gè)肋片的尺寸大小等設(shè)計(jì)問題，而散熱器一旦設(shè)計(jì)完成，就非常難再優(yōu)化，因?yàn)榭赡軙?huì)涉及到放置散熱器裝置的更改，這不但影響散熱器設(shè)計(jì)的進(jìn)度，更增加設(shè)計(jì)成本。本發(fā)明實(shí)施例則針對(duì)上述問題，提供一種對(duì)電力機(jī)車中同一風(fēng)道內(nèi)有多個(gè)功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法，在本實(shí)施例中，可以借助電子系統(tǒng)散熱仿真分析軟件flotherm對(duì)散熱器的設(shè)計(jì)進(jìn)行建模分析，對(duì)多個(gè)功率模塊的散熱器的開發(fā)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真，以此降低產(chǎn)品的研發(fā)成本，因此，可以解決同一風(fēng)道內(nèi)有多個(gè)功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)問題，從而降低同一風(fēng)道內(nèi)多個(gè)功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)成本及風(fēng)險(xiǎn)。
[0020]在本發(fā)明實(shí)施例中，由于不同的電子元器件所對(duì)應(yīng)的耗散功率也不同，因此，確定在同一風(fēng)道內(nèi)設(shè)置的至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率，應(yīng)該首先確定在同一風(fēng)道內(nèi)設(shè)置的至少兩個(gè)功率模塊中各功率模塊的器件類型，然后根據(jù)各功率模塊的器件類型分別獲取各功率模塊的耗散功率，例如，功率模塊的耗散功率具體可以是該功率模塊的有功輸入總功率與有功輸出總功率的差值。
[0021]而上述的至少兩個(gè)功率模塊的工作外界條件包括:至少兩個(gè)功率模塊的工作高度和環(huán)境溫度，至少兩個(gè)功率模塊在風(fēng)道內(nèi)的工作位置，至少兩個(gè)功率模塊在風(fēng)道內(nèi)的工作位置處的風(fēng)量，以及風(fēng)道與外界的熱交換系數(shù)等。例如，至少兩個(gè)功率模塊的工作高度可以是至少兩個(gè)功率模塊工作時(shí)所處的海拔高度；至少兩個(gè)功率模塊在風(fēng)道內(nèi)的工作位置可以是至少兩個(gè)功率模塊在風(fēng)道內(nèi)與離心風(fēng)機(jī)的距離。
[0022]本實(shí)施例中，根據(jù)上述至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率和工作外界條件，可以通過flotherm確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸，并搭建至少兩個(gè)功率模塊的散熱器的仿真模型，以獲取分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度。然后，根據(jù)公式分別計(jì)算至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度10tt = Pkbt (Rth^fRtha1-J+TH，其中，Tj KBT表示單個(gè)功率模塊J的內(nèi)部溫度，Th表示功率模塊J所對(duì)應(yīng)的散熱器肋片的表面溫度，RthP1表示功率模塊J的芯片到外殼的熱阻，Rthffl-L表示功率模塊J的外殼到與其相接觸的散熱器的熱阻，Pkbt表示功率模塊J的耗散功率。本實(shí)施例中的功率模塊J可以是電子器件絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,簡(jiǎn)稱IGBT),由于RthjcxnRthffl-L和PrcBT都是與電子器件IGBT本身有關(guān)，因此，對(duì)于一個(gè)確定的功率模塊來說，其內(nèi)部溫度只與其對(duì)應(yīng)的散熱器肋片的表面溫度有關(guān)。
[0023]由于每個(gè)電子元器件都有其自身所能承受的最大溫度的閾值，因此，分別將上述計(jì)算所得的功率模塊的內(nèi)部溫度與其溫度閾值進(jìn)行比較，如果存在功率模塊的內(nèi)部溫度超過功率模塊所能承受的溫度閾值的情況，則在預(yù)設(shè)的散熱器肋片的尺寸范圍內(nèi)調(diào)整對(duì)應(yīng)于該功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，例如，具體可是在預(yù)設(shè)的散熱器肋片的尺寸范圍內(nèi)增大對(duì)應(yīng)于該功率模塊的散熱器肋片的長或/和寬，以使基于至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度均不超過對(duì)應(yīng)的溫度閾值而獲得調(diào)整后的對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)同一風(fēng)道內(nèi)的多個(gè)功率模塊共同的散熱器的設(shè)計(jì)。
[0024]進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例中，確定至少兩個(gè)功率模塊在風(fēng)道內(nèi)的工作位置，具體可以是:
[0025]對(duì)至少兩個(gè)功率模塊按耗散功率的大小進(jìn)行由大到小的排序；確定至少兩個(gè)功率模塊中耗散功率大的功率模塊的工作位置為風(fēng)道內(nèi)距離離心風(fēng)機(jī)最近的位置，根據(jù)上述排序依次確定其他的功率模塊 的工作位置。在本發(fā)明實(shí)施例中，由于每個(gè)功率模塊的耗散功率都不一樣，因此，通常都是將耗散功率大的功率模塊設(shè)置在距離離心風(fēng)機(jī)近的地方，其他的功率模塊則依次排序設(shè)置，例如距離離心風(fēng)機(jī)近的地方具體可以是在不影響離心風(fēng)機(jī)和功率模塊正常工作的最小距離，如果離心風(fēng)機(jī)正常工作的最小距離為50cm(厘米)、而耗散功率大的功率模塊正常工作的最小距離為30cm(厘米)，則耗散功率大的功率模塊的工作位置為風(fēng)道內(nèi)距離離心風(fēng)機(jī)80cm(厘米)的位置。其他功率模塊的工作位置則基于上述類似考慮進(jìn)行設(shè)置。
[0026]進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例中，確定風(fēng)道與外界的熱交換系數(shù)，具體可以是:
[0027]確定風(fēng)道的材質(zhì)，若風(fēng)道的材質(zhì)為鋼，則可以確定風(fēng)道與外界的熱交換系數(shù)為2~4瓦/每平方米度W/ (m2k)。
[0028]進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例中，確定至少兩個(gè)功率模塊在風(fēng)道內(nèi)的工作位置處的風(fēng)量，具體可以是:
[0029]確定離心風(fēng)機(jī)在風(fēng)道上的位置和離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；確定離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)輪轂的尺寸、離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口的大小，以及離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與風(fēng)機(jī)輪轂之間的距離。在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)確定上述參數(shù)后，可以根據(jù)至少兩個(gè)功率模塊在風(fēng)道上的位置并通過flotherm得到至少兩個(gè)功率模塊分別在風(fēng)道內(nèi)的工作位置處的風(fēng)量大小。[0030]在本發(fā)明實(shí)施例中，通過flotherm并根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景搭建同一風(fēng)道內(nèi)多個(gè)功率模塊的散熱器的仿真模型，根據(jù)這個(gè)仿真模型可以具體獲取每個(gè)功率模塊所對(duì)應(yīng)的散熱器肋片上的具體溫度，并通過各散熱器肋片的表面溫度而計(jì)算出對(duì)應(yīng)功率模塊的內(nèi)部溫度，從而可以得知該功率模塊的內(nèi)部溫度是否超過其所能承受的最大溫度閾值，如果是，則調(diào)整對(duì)應(yīng)于功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，以使基于至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度均不超過對(duì)應(yīng)的溫度閾值而獲得調(diào)整后的對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)同一風(fēng)道內(nèi)的多個(gè)功率模塊共同的散熱器的設(shè)計(jì)。采用此仿真模型，可以很方便的改變一些外部條件(比如環(huán)境溫度、海拔高度、風(fēng)機(jī)風(fēng)量等)，從而針對(duì)每種不同的條件提出多個(gè)功率模塊的散熱器的最佳設(shè)計(jì)方案，并且可以同步優(yōu)化多個(gè)散熱器肋片，從而給出最佳優(yōu)化方案，因此，可以降低對(duì)同一風(fēng)道內(nèi)多個(gè)功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)成本及風(fēng)險(xiǎn)。
[0031 ] 在本發(fā)明實(shí)施例中，通過f 1therm搭建的同一風(fēng)道內(nèi)多個(gè)功率模塊的散熱器的仿真模型與實(shí)際的散熱器相比主要做了如下簡(jiǎn)化:
[0032]首先，仿真模型中搭建的散熱器忽略了散熱器波紋處理和陽極氧化處理的考慮，由于散熱器波紋處理和陽極氧化處理在一定程度上可以降低散熱器肋片的表面溫度，但是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)溫度也只能降低2?3°C，所以基本上可以忽略不計(jì)；另外，仿真模型中搭建的散熱器主要考慮了和散熱器肋片表面直接接觸的功率模塊部分的耗散量，而忽略了功率模塊為IGBT的器件與散熱器肋片之間的接觸熱阻，這是由于接觸熱阻只對(duì)發(fā)熱體本身的溫度有影響，對(duì)散熱器肋片的表面溫度的影響非常小；另外，基于功率模塊為IGBT或二極管的器件材質(zhì)的考慮，通常將散熱器肋片設(shè)計(jì)成3mm厚的銅鋁合金材料，長寬大小按實(shí)際數(shù)據(jù)表datasheet提供的尺寸。在仿真模型中，離心風(fēng)機(jī)也是按正常尺寸進(jìn)行搭建，而且應(yīng)特別注意離心風(fēng)機(jī)輪轂尺寸的大小，因?yàn)檫@將直接關(guān)系到離心風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)；而風(fēng)道也基本上都是按照實(shí)際的尺寸、材質(zhì)進(jìn)行搭建，由于風(fēng)道的材質(zhì)通常采用鋼結(jié)構(gòu)，而這種材質(zhì)的熱交換系數(shù)一般為2?4瓦/每平方米度W/(m2k)，外界環(huán)境溫度通?？紤]40°C，這個(gè)溫度也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，根據(jù)上述參數(shù)以及具體的每個(gè)功率模塊的耗散功率，flotherm就可以很輕松的得出每個(gè)功率模塊對(duì)應(yīng)的散熱器肋片的表面溫度。
[0033]為了說明本發(fā)明中對(duì)同一風(fēng)道內(nèi)多個(gè)功率模塊的散熱器設(shè)計(jì)過程，下面以設(shè)計(jì)充電機(jī)的散熱器為例進(jìn)行說明，在本實(shí)施例中，只考慮了充電機(jī)中各功率模塊為IGBT和二極管的器件，在通過f 1therm搭建的仿真模型中，IGBT和二極管的位置都是考慮器件的實(shí)際位置，并考慮了器件實(shí)際所使用的材質(zhì)，以及該材質(zhì)的熱交換系數(shù)，從而構(gòu)建出進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理的散熱器模塊，其簡(jiǎn)化處理主要是不考慮散熱器肋片的波紋處理等，但是，要考慮離心風(fēng)機(jī)出風(fēng)口的大小和離心風(fēng)機(jī)輪轂的大小，出風(fēng)口離離心風(fēng)機(jī)的距離等，并且使得仿真模型中離心風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)和實(shí)際趨于一致；另外，對(duì)風(fēng)道和入風(fēng)口的設(shè)計(jì)也是按照實(shí)際尺寸進(jìn)行模型的搭建，在本實(shí)施例中以風(fēng)道的材質(zhì)為Q235鋼為例進(jìn)行說明，而Q235鋼與外界的熱交換系數(shù)為2瓦/每平方米度W/ (m2k)。
[0034]通過上述過程完成散熱器設(shè)計(jì)后，當(dāng)充電機(jī)的充電機(jī)模塊在環(huán)境溫度為30°C左右時(shí)，位于充電機(jī)模塊下二極管的散熱器肋片的表面溫度差最大為24°C，位于充電機(jī)模塊下IGBT的散熱器肋片的表面溫度差最大為18°C，則充電機(jī)模塊下二極管和IGBT分別對(duì)應(yīng)的散熱器肋片的表面溫度為54°C和48°C ;當(dāng)充電機(jī)的三相逆變模塊在環(huán)境溫度為32°C左右時(shí)，位于三相逆變模塊下IGBT的散熱器肋片的表面溫度差最大為20.7°C，則三相逆變模塊下IGBT的散熱器肋片的表面溫度52.7°C;當(dāng)充電機(jī)的斬波模塊在環(huán)境溫度為33°C左右時(shí)，位于斬波模塊下二極管的散熱器肋片的表面溫度差最大為36°C，位于斬波模塊下IGBT的散熱器肋片的表面溫度差最大為36°C，則斬波模塊下二極管和IGBT分別對(duì)應(yīng)的散熱器肋片的表面溫度都為69°C。從這些結(jié)果可以看出，雖然這些模塊在同一個(gè)風(fēng)道內(nèi)，但是所處的環(huán)境溫度卻有差異。而當(dāng)用f1therm搭建的仿真模型進(jìn)行仿真時(shí)，假定外部環(huán)境溫度為40°C，則充電機(jī)的上述各功率模塊對(duì)應(yīng)的散熱器肋片表面的仿真溫度如下表1所示，由于仿真時(shí)外部環(huán)境溫度選定的是40°C，與各模塊實(shí)際工作的環(huán)境溫度30°C、32°C和33°C有近IO0C的差距，所以在做數(shù)據(jù)比較時(shí)，將上述計(jì)算出的各功率模塊對(duì)應(yīng)的散熱器肋片表面的溫度相應(yīng)增加10°c，從而得到如下表1中各功率模塊對(duì)應(yīng)的散熱器肋片表面的試驗(yàn)溫度。通過如下表1的數(shù)據(jù)比較，可以很清楚地知道仿真模型的準(zhǔn)確性，其誤差非常小，從而也證明了通過flotherm搭建模型進(jìn)行仿真的準(zhǔn)確性。
[0035]表1:試驗(yàn)溫度和仿真溫度的數(shù)據(jù)比較
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種電力機(jī)車中功率模塊的散熱器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括: 確定在同一風(fēng)道內(nèi)設(shè)置的至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率； 確定所述至少兩個(gè)功率模塊的工作外界條件； 根據(jù)所述至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率和所述至少兩個(gè)功率模塊工作外界條件，確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸，并獲取所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度； 根據(jù)所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度分別計(jì)算所述至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度； 若存在功率模塊的內(nèi)部溫度超過所述功率模塊所能承受的溫度閾值，則調(diào)整對(duì)應(yīng)于所述功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，以使基于調(diào)整后的散熱器肋片的尺寸大小獲得的所述至少兩個(gè)功率模塊的內(nèi)部溫度均不超過對(duì)應(yīng)的溫度閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整對(duì)應(yīng)于所述功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小，包括: 在預(yù)設(shè)的散熱器肋片的尺寸范圍內(nèi)調(diào)整對(duì)應(yīng)于所述功率模塊的散熱器肋片的尺寸大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述確定在同一風(fēng)道內(nèi)設(shè)置的至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率，包括: 確定所述至少兩個(gè)功率模塊中各功率模塊的器件類型； 根據(jù)各功率模塊的器件類型分別獲取各功率模塊的耗散功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述確定所述至少兩個(gè)功率模塊的工作外界條件包括: 確定所述至少兩個(gè)功率模塊的工作高度和環(huán)境溫度，在所述風(fēng)道內(nèi)的工作位置，在所述風(fēng)道內(nèi)的工作位置處的風(fēng)量，以及所述風(fēng)道與外界的熱交換系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定所述至少兩個(gè)功率模塊在所述風(fēng)道內(nèi)的工作位置，包括: 對(duì)所述至少兩個(gè)功率模塊按耗散功率的大小進(jìn)行由大到小的排序； 確定所述至少兩個(gè)功率模塊中耗散功率大的功率模塊的工作位置為所述風(fēng)道內(nèi)距離離心風(fēng)機(jī)最近的位置，根據(jù)所述排序依次確定其他的功率模塊的工作位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定所述風(fēng)道與外界的熱交換系數(shù)，具體為: 確定所述風(fēng)道的材質(zhì)，若所述風(fēng)道的材質(zhì)為鋼，則確定所述風(fēng)道與外界的熱交換系數(shù)為2~4瓦/每平方米度W/(m2k)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述確定所述至少兩個(gè)功率模塊在所述風(fēng)道內(nèi)的工作位置處的風(fēng)量，包括: 確定所述離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)輪轂的尺寸、離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口的大小，以及離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與風(fēng)機(jī)輪轂之間的距離； 確定離心風(fēng)機(jī)在所述風(fēng)道上的位置和所述離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量； 根據(jù)所述至少兩個(gè)功率模塊和所述離心風(fēng)機(jī)分別在所述風(fēng)道上的位置、所述離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、所述離心風(fēng)機(jī)輪轂的尺寸、所述離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口的大小、所述離心風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與所述離心風(fēng)機(jī)輪轂之間的距離并通過電子系統(tǒng)散熱仿真分析軟件flotherm得到所述至少兩個(gè)功率模塊分別在所述風(fēng)道內(nèi)的工作位置處的風(fēng)量大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率和所述至少兩個(gè)功率模塊工作外界條件，確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸，并獲取所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度，具體為: 根據(jù)所述至少兩個(gè)功率模塊的耗散功率和所述至少兩個(gè)功率模塊工作外界條件，并通過f1therm確定分別對(duì)應(yīng)于至少兩個(gè)功率模塊的散熱器肋片的尺寸、通過f1therm獲取所述分別對(duì)應(yīng)于至少兩·個(gè)功率模塊的散熱器肋片的表面溫度。
【文檔編號(hào)】H02M1/00GK103825429SQ201210470622
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】傅雪軍 申請(qǐng)人:中國北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司