電力電子用大功率水冷散熱器的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于電力電子【技術領域】，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散熱模塊；所述散熱模塊包括進水口、出水口、流道和蓋板；所述散熱器底板的背面設有散熱器安裝孔，用于與電力電子設備進行定位及緊固；所述散熱器底板的表面設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立；所述散熱器整體采用鋁合金或銅合金材料。本實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，結構緊湊，安裝使用簡單便利；多個散熱模塊可以實現多個不同種類的功率元器件同時用一個散熱器散熱；流道之間互相獨立，可以實現根據各個元器件的功率大小進行配水，散熱效果顯著。
【專利說明】電力電子用大功率水冷散熱器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電力電子【技術領域】，特別涉及一種電力電子用大功率水冷散熱器。

【背景技術】
[0002]電力電子技術由于其自身的優點，在電力系統柔性直流(交流)輸電、高壓直流輸電及無功補償等多個領域得到了廣泛應用，發展潛力巨大。電力電子裝置中，功率元器件在運行中會產生大量的熱量，因此電力電子設備散熱問題變得越來越突出，特別是在大功率領域，傳統風冷散熱已經無法滿足其基本需求，正逐步被水冷技術取代。
[0003]隨著電力電子技術的不斷發展，為滿足不同的應用需求，單個電力電子裝置中的功率元器件種類及數量也不斷增加。水冷技術散熱效果優越，但是目前單個散熱器往往只能為一個、一種元器件散熱，如此以來，單個電力電子設備中需要配置的散熱器數量會很多，導致其體積會大大增加，同時給整個電力電子裝置散熱配水也成為了難點，配水不合理會導致裝置中局部功率元器件的散熱效果達不到要求，增加漏水風險等，影響到裝置正常的使用，制約電力電子技術的應用。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種散熱性能良好、可以同時為多個不同種類的功率元器件進行散熱的水冷散熱器。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供了如下的技術方案:
[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散熱模塊；所述散熱模塊包括進水口、出水口、流道和蓋板；所述散熱器底板的背面設有散熱器安裝孔，用于與電力電子設備進行定位及緊固；所述散熱器底板的表面設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立，一方面流阻低，熱阻小，另外也可以根據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]冷卻液經進水口進入散熱器內，再經流道與布置于散熱器表面的功率元器件進行熱交換，帶走功率元器件工作產生的熱量，最后經由出水口排出。
[0008]優選的，其中蓋板兩側的散熱器底板上設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，設置了小功率元器件安裝位，主要用于電力電子設備中發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孔；對于疊壓安裝式功率元器件(如晶閘管或整流二極管等)，也可以使用定位銷固定，此時需在散熱器表面開設定位銷孔。
[0010]優選的，所述散熱器底板的側面也設有散熱器安裝孔(與安裝有進水口、出水口的側面相對)，可以使散熱器通過不同安裝位與電力電子設備進行定位及緊固。
[0011]優選的，所述散熱器底板的背部為凹槽型結構，散熱器搬運安裝簡易、省力；在功率元器件較多時，此凹槽部位同樣可以用于安裝元器件，實現雙面散熱形式，對散熱器進行充分利用。
[0012]優選的，所述蓋板與散熱器底板之間采用嵌入式焊接工藝，可通過釬焊或錫焊等工藝焊接于散熱器表面。
[0013]本實用新型中，散熱模塊的數量至少為2個，實際使用中可根據功率元器件的數量及布置方式，做相應的增加，流道長度可在橫向上進行加長，也可以在縱向增加獨立的流道，滿足不同的使用需求。
[0014]本實用新型的優點在于:
[0015]1、散熱器整體流阻低、熱阻小，均溫性好，結構緊湊，安裝使用簡單便利；
[0016]2、多個散熱模塊可以實現多個不同種類的功率元器件同時用一個散熱器散熱，同時可以滿足大功率電力電子設備的散熱；
[0017]3、流道之間互相獨立，可以實現根據各個元器件的功率大小進行配水，散熱效果顯著；
[0018]4、獨立多蓋板結構，嵌入式焊接，有效減小了散熱器整體漏水的風險。
[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，可大大提高散熱器整體的均溫性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的電力電子用大功率水冷散熱器的【具體實施方式】的結構示意圖。
[0021]圖2為本實用新型的電力電子用大功率水冷散熱器的【具體實施方式】的側視圖。
[0022]圖3為本實用新型的電力電子用大功率水冷散熱器的【具體實施方式】的仰視圖。
[0023]圖中:1.散熱器底板；2.散熱模塊；3.進水口；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。

【具體實施方式】
[0024]以下結合附圖，對本實用新型做進一步說明。
[0025]電力電子用大功率水冷散熱器，包括散熱器底板I和兩個散熱模塊2 ;每個散熱模塊2包括進水口 3、出水口 4、流道5和蓋板6 ;散熱器底板I的背面設有八個散熱器安裝孔8，用于與電力電子設備進行定位及緊固；散熱器底板I的表面設置有功率元器件安裝位7 ;冷卻液經進水口 3進入散熱器內，再經流道5與布置于散熱器表面的功率元器件進行熱交換，帶走功率元器件工作產生的熱量，最后經由出水口 4排出；兩個散熱模塊2之間冷卻液相互獨立；散熱器整體采用鋁合金或銅合金材料。
[0026]其中蓋板6兩側的散熱器底板I上設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，設置了小功率元器件安裝位72，主要用于電力電子設備中發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的背部為凹槽型結構，搬運安裝簡易、省力；在功率元器件較多時，此凹槽部位同樣可以用于安裝元器件，實現雙面散熱形式，對散熱器進行充分利用。
[0028]蓋板6與散熱器本體之間采用嵌入式焊接工藝，通過釬焊或錫焊焊接于散熱器表面，其材質采用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內部為方形結構；在保持散熱器基本結構不變的基礎上，流道5內部形狀不限于方形結構，可采用錯列翅片式、迷宮式、螺旋流道式、圓形等結構替代。
[0030]以上顯示僅描述了本實用新型的主要特征和發明點。本領域的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制。在不脫離發明點和保護范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化，這些變化和改進都將落入本實用新型要求保護的范圍內。
【權利要求】
1.電力電子用大功率水冷散熱器，包括散熱器底板(I)和至少兩個散熱模塊(2);所述散熱模塊⑵包括進水口(3)、出水口(4)、流道(5)和蓋板(6);所述散熱器底板⑴的背面設有散熱器安裝孔(8)，用于與電力電子設備進行定位及緊固；所述散熱器底板的表面設置有功率元器件安裝位(7);不同的散熱模塊(2)之間冷卻液相互獨立。
2.如權利要求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)兩側的散熱器底板(I)上設置大功率元器件安裝位(71);靠近散熱器底板(I)的邊緣處設置了小功率元器件安裝位(72)。
3.如權利要求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)為螺孔或定位銷孔。
4.如權利要求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)的側面也設有散熱器安裝孔(8)。
5.如權利要求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)的背部為凹槽型結構。
6.如權利要求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】H05K7/20GK204145971SQ201420493001
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月27日 優先權日:2014年8月27日
【發明者】惲強龍, 鄒萍萍, 董陽華 申請人:常州博瑞電力自動化設備有限公司