電力電子用大功率水冷散熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電力電子用大功率水冷散熱器，包括散熱器底板和至少兩個(gè)散熱模塊；所述散熱模塊包括進(jìn)水口、出水口、流道和蓋板；所述散熱器底板的背面設(shè)有散熱器安裝孔，用于與電力電子設(shè)備進(jìn)行定位及緊固；所述散熱器底板的表面設(shè)置有功率元器件安裝位；不同的散熱模塊之間冷卻液相互獨(dú)立；所述散熱器整體采用鋁合金或銅合金材料。本實(shí)用新型提供的電力電子用大功率水冷散熱器整體流阻低、熱阻小，均溫性好，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用簡(jiǎn)單便利；多個(gè)散熱模塊可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同種類(lèi)的功率元器件同時(shí)用一個(gè)散熱器散熱；流道之間互相獨(dú)立，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)各個(gè)元器件的功率大小進(jìn)行配水，散熱效果顯著。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電力電子用大功率水冷散熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電子【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電力電子用大功率水冷散熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]電力電子技術(shù)由于其自身的優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)柔性直流(交流)輸電、高壓直流輸電及無(wú)功補(bǔ)償?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)展?jié)摿薮蟆ｋ娏﹄娮友b置中，功率元器件在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此電力電子設(shè)備散熱問(wèn)題變得越來(lái)越突出，特別是在大功率領(lǐng)域，傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足其基本需求，正逐步被水冷技術(shù)取代。
[0003]隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，為滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求，單個(gè)電力電子裝置中的功率元器件種類(lèi)及數(shù)量也不斷增加。水冷技術(shù)散熱效果優(yōu)越，但是目前單個(gè)散熱器往往只能為一個(gè)、一種元器件散熱，如此以來(lái)，單個(gè)電力電子設(shè)備中需要配置的散熱器數(shù)量會(huì)很多，導(dǎo)致其體積會(huì)大大增加，同時(shí)給整個(gè)電力電子裝置散熱配水也成為了難點(diǎn)，配水不合理會(huì)導(dǎo)致裝置中局部功率元器件的散熱效果達(dá)不到要求，增加漏水風(fēng)險(xiǎn)等，影響到裝置正常的使用，制約電力電子技術(shù)的應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種散熱性能良好、可以同時(shí)為多個(gè)不同種類(lèi)的功率元器件進(jìn)行散熱的水冷散熱器。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:
[0006]電力電子用大功率水冷散熱器，包括散熱器底板和至少兩個(gè)散熱模塊；所述散熱模塊包括進(jìn)水口、出水口、流道和蓋板；所述散熱器底板的背面設(shè)有散熱器安裝孔，用于與電力電子設(shè)備進(jìn)行定位及緊固；所述散熱器底板的表面設(shè)置有功率元器件安裝位；不同的散熱模塊之間冷卻液相互獨(dú)立，一方面流阻低，熱阻小，另外也可以根據(jù)元器件的分布情況分別控制不同模塊之間的冷卻液流速；所述散熱器整體采用鋁合金或銅合金材料。
[0007]冷卻液經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入散熱器內(nèi)，再經(jīng)流道與布置于散熱器表面的功率元器件進(jìn)行熱交換，帶走功率元器件工作產(chǎn)生的熱量，最后經(jīng)由出水口排出。
[0008]優(yōu)選的，其中蓋板兩側(cè)的散熱器底板上設(shè)置大功率元器件安裝位，主要用于大功率元器件的安裝(如IGBT等)，靠近散熱器底板的邊緣處，設(shè)置了小功率元器件安裝位，主要用于電力電子設(shè)備中發(fā)熱量不大的小功率元器件散熱安裝(如方塊電阻等)。
[0009]所述功率元器件安裝位為螺紋孔或定位銷(xiāo)孔；對(duì)于疊壓安裝式功率元器件(如晶閘管或整流二極管等)，也可以使用定位銷(xiāo)固定，此時(shí)需在散熱器表面開(kāi)設(shè)定位銷(xiāo)孔。
[0010]優(yōu)選的，所述散熱器底板的側(cè)面也設(shè)有散熱器安裝孔(與安裝有進(jìn)水口、出水口的側(cè)面相對(duì))，可以使散熱器通過(guò)不同安裝位與電力電子設(shè)備進(jìn)行定位及緊固。
[0011]優(yōu)選的，所述散熱器底板的背部為凹槽型結(jié)構(gòu)，散熱器搬運(yùn)安裝簡(jiǎn)易、省力；在功率元器件較多時(shí)，此凹槽部位同樣可以用于安裝元器件，實(shí)現(xiàn)雙面散熱形式，對(duì)散熱器進(jìn)行充分利用。
[0012]優(yōu)選的，所述蓋板與散熱器底板之間采用嵌入式焊接工藝，可通過(guò)釬焊或錫焊等工藝焊接于散熱器表面。
[0013]本實(shí)用新型中，散熱模塊的數(shù)量至少為2個(gè)，實(shí)際使用中可根據(jù)功率元器件的數(shù)量及布置方式，做相應(yīng)的增加，流道長(zhǎng)度可在橫向上進(jìn)行加長(zhǎng)，也可以在縱向增加獨(dú)立的流道，滿(mǎn)足不同的使用需求。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]1、散熱器整體流阻低、熱阻小，均溫性好，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝使用簡(jiǎn)單便利；
[0016]2、多個(gè)散熱模塊可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同種類(lèi)的功率元器件同時(shí)用一個(gè)散熱器散熱，同時(shí)可以滿(mǎn)足大功率電力電子設(shè)備的散熱；
[0017]3、流道之間互相獨(dú)立，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)各個(gè)元器件的功率大小進(jìn)行配水，散熱效果顯著；
[0018]4、獨(dú)立多蓋板結(jié)構(gòu)，嵌入式焊接，有效減小了散熱器整體漏水的風(fēng)險(xiǎn)。
[0019]5、蓋板可以采用鋁合金或銅合金等高傳熱效率的金屬材質(zhì)，可大大提高散熱器整體的均溫性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的電力電子用大功率水冷散熱器的【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型的電力電子用大功率水冷散熱器的【具體實(shí)施方式】的側(cè)視圖。
[0022]圖3為本實(shí)用新型的電力電子用大功率水冷散熱器的【具體實(shí)施方式】的仰視圖。
[0023]圖中:1.散熱器底板；2.散熱模塊；3.進(jìn)水口；4.出水口 ；5.流道；6.蓋板；7.功率元器件安裝位；71.大功率元器件安裝位；72小功率元器件安裝位；8.散熱器安裝孔。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]電力電子用大功率水冷散熱器，包括散熱器底板I和兩個(gè)散熱模塊2 ;每個(gè)散熱模塊2包括進(jìn)水口 3、出水口 4、流道5和蓋板6 ;散熱器底板I的背面設(shè)有八個(gè)散熱器安裝孔8，用于與電力電子設(shè)備進(jìn)行定位及緊固；散熱器底板I的表面設(shè)置有功率元器件安裝位7 ;冷卻液經(jīng)進(jìn)水口 3進(jìn)入散熱器內(nèi)，再經(jīng)流道5與布置于散熱器表面的功率元器件進(jìn)行熱交換，帶走功率元器件工作產(chǎn)生的熱量，最后經(jīng)由出水口 4排出；兩個(gè)散熱模塊2之間冷卻液相互獨(dú)立；散熱器整體采用鋁合金或銅合金材料。
[0026]其中蓋板6兩側(cè)的散熱器底板I上設(shè)置大功率元器件安裝位71，主要用于大功率元器件的安裝(如IGBT等)，靠近散熱器底板的邊緣處，設(shè)置了小功率元器件安裝位72，主要用于電力電子設(shè)備中發(fā)熱量不大的小功率元器件散熱安裝(如方塊電阻等)。
[0027]散熱器底板I的背部為凹槽型結(jié)構(gòu)，搬運(yùn)安裝簡(jiǎn)易、省力；在功率元器件較多時(shí)，此凹槽部位同樣可以用于安裝元器件，實(shí)現(xiàn)雙面散熱形式，對(duì)散熱器進(jìn)行充分利用。
[0028]蓋板6與散熱器本體之間采用嵌入式焊接工藝，通過(guò)釬焊或錫焊焊接于散熱器表面，其材質(zhì)采用6063鋁合金材料，保證與功率元器件接觸的散熱器散熱面具備很好的均溫性，保證其安全工作。
[0029]流道5內(nèi)部為方形結(jié)構(gòu)；在保持散熱器基本結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上，流道5內(nèi)部形狀不限于方形結(jié)構(gòu)，可采用錯(cuò)列翅片式、迷宮式、螺旋流道式、圓形等結(jié)構(gòu)替代。
[0030]以上顯示僅描述了本實(shí)用新型的主要特征和發(fā)明點(diǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制。在不脫離發(fā)明點(diǎn)和保護(hù)范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化，這些變化和改進(jìn)都將落入本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.電力電子用大功率水冷散熱器，包括散熱器底板(I)和至少兩個(gè)散熱模塊(2);所述散熱模塊⑵包括進(jìn)水口(3)、出水口(4)、流道(5)和蓋板(6);所述散熱器底板⑴的背面設(shè)有散熱器安裝孔(8)，用于與電力電子設(shè)備進(jìn)行定位及緊固；所述散熱器底板的表面設(shè)置有功率元器件安裝位(7);不同的散熱模塊(2)之間冷卻液相互獨(dú)立。
2.如權(quán)利要求1所述的電力電子用大功率水冷散熱器，其特征在于，所述蓋板(6)兩側(cè)的散熱器底板(I)上設(shè)置大功率元器件安裝位(71);靠近散熱器底板(I)的邊緣處設(shè)置了小功率元器件安裝位(72)。
3.如權(quán)利要求1所述的電力電子用大功率水冷散熱器，其特征在于，所述功率元器件安裝位(7)為螺孔或定位銷(xiāo)孔。
4.如權(quán)利要求1所述的電力電子用大功率水冷散熱器，其特征在于，所述散熱器底板(I)的側(cè)面也設(shè)有散熱器安裝孔(8)。
5.如權(quán)利要求1所述的電力電子用大功率水冷散熱器，其特征在于，所述散熱器底板(I)的背部為凹槽型結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的電力電子用大功率水冷散熱器，其特征在于，所述蓋板(6)與散熱器底板(I)之間采用嵌入式焊接工藝。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK204145971SQ201420493001
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】惲強(qiáng)龍, 鄒萍萍, 董陽(yáng)華 申請(qǐng)人:常州博瑞電力自動(dòng)化設(shè)備有限公司