CN107135632A - 一种功率电路综合冷却壳体 - Google Patents

一种功率电路综合冷却壳体 Download PDF

Info

Publication number
CN107135632A
CN107135632A CN201710350696.4A CN201710350696A CN107135632A CN 107135632 A CN107135632 A CN 107135632A CN 201710350696 A CN201710350696 A CN 201710350696A CN 107135632 A CN107135632 A CN 107135632A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
power circuit
power
cooling housing
section bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710350696.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107135632B (zh
Inventor
马中发
阮俞颖
王建涛
马超超
周明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi'an Enbiens Photoelectric Co Ltd
Original Assignee
Xi'an Enbiens Photoelectric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xi'an Enbiens Photoelectric Co Ltd filed Critical Xi'an Enbiens Photoelectric Co Ltd
Priority to CN201710350696.4A priority Critical patent/CN107135632B/zh
Publication of CN107135632A publication Critical patent/CN107135632A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107135632B publication Critical patent/CN107135632B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/467—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing gases, e.g. air
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids

Abstract

本发明属于功率电路系统冷却技术领域，公开了一种功率电路综合冷却壳体，所述功率电路综合冷却壳体包括：下壳体；所述下壳体的内部灌注有变压器油；型材散热器安装于机壳壳体四周侧壁；底部循环块安装于机壳壳体底部，通过标准件连接；智能冷却风扇固定于型材散热器上。本发明克服了依靠金属导热及风扇冷却导致的冷却效率不高，功率器件过热导致的工作不正常；弥补以往只能单一的依靠水或油冷却的方式的问题；简化了传统单一的水或油冷却结构及制造工艺。本发明集多种冷却方式为一体，减少功率电路的工作温升，保证其可靠稳定工作；采用综合冷却技术，具有对环境适应性更强，使用寿命长，可靠稳定等技术优势。

Description

一种功率电路综合冷却壳体
技术领域
本发明属于功率电路系统冷却技术领域，尤其涉及一种功率电路综合冷却壳体。
背景技术
由于热电正反馈效应，能产生较大热量的大功率电路及系统具有很高的热不稳定性，因此必须进行有效冷却才能进行稳定应用。如果冷却不良，轻则会因为热累积引起电路输出发生飘移，重则会触发保护机制或导致电路损毁。传统的冷却方法通常采用单一的开放式风冷、油浸、水循环冷却和油循环冷却的方式。其中开放式风冷最易受环境影响，冷却效果不稳定；而且电子元器件易积尘，易产生安全隐患。油浸式冷却，缺点是由于冷却介质不循环，工作一段时间后，热量不易散出。其余水循环冷却和油循环冷却，冷却介质不直接与功率器件接触，导热效率不高，并易产生冷凝，存在安全隐患。
综上所述，现有技术存在的问题是：传统的大功率电路冷却方法存在冷却效率不高，功率器件过热导致的工作不正常；单一的水或油冷却结构及制造工艺复杂。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种功率电路综合冷却壳体。
本发明是这样实现的，一种功率电路综合冷却壳体，所述功率电路综合冷却壳体包括：
下壳体；
所述下壳体的内部灌注有变压器油，如10#、25#或45#变压器油；
型材散热器顶部通过螺钉与机壳栓接，底部通过螺栓与底部循环块栓接，背部紧贴于机壳壳体四周侧壁；底部循环块通过螺栓与四周侧壁型材散热器底部栓接，固定于机壳壳体底部；
智能冷却风扇通过螺钉栓接于型材散热器上。
进一步，安装有功率元器件的电路板浸没在变压器油中。
进一步，壳体上盖通过耐高温密封圈与下壳体进行密封。
进一步，所述底部循环块通过标准件连接安装有介质进口和介质出口。
进一步，所述壳体上盖固定有线缆密封接头、排气阀、温度显示模块；电源输出线与电路板连接，作为被冷却功率电路板的输出线，电路板通过信号线缆连接功率调节器或显示器。
本发明的优点及积极效果为：外置智能冷却风扇避免了积尘，变压器油直接与功率器件接触，水循环冷却或油循环冷却持续循环带走热量，导热效率高，避免了易产生冷凝的问题，并且循环方式可方便切换。集自然冷却、智能风冷冷却、水循环冷却和油循环冷却几种冷却方式为一体(亦可选择其中一种或一种以上的组合冷却方式)，水、油循环冷却方式可通过冷却介质切换开关(油堵)进行切换，壳体直接做为功率电路的外壳使用，安装方便；避免了易产生冷凝的问题。其中壳体内部变压器油主要用来对功率元器件进行热交换与热平衡，而循环冷却水或冷却油则负责将大功率元器件与内部变压器油的热量带走。循环水冷却或油冷却效果仅取决于冷却介质的温度与流量，不易受环境的影响，冷却效果好、性能稳定。
本发明克服了依靠金属导热及风扇冷却导致的冷却效率不高，功率器件过热导致的工作不正常；弥补以往只能单一的依靠水或油冷却的方式的问题；简化了传统单一的水或油冷却结构及制造工艺。本发明集多种冷却方式为一体，减少功率电路的工作温升，保证其可靠稳定工作；采用综合冷却技术，具有对环境适应性更强，使用寿命长，可靠稳定等技术优势，较传统风冷技术散热效率提高约20％-30％。传统风冷技术，功率电路运行8-10个小时需停机1个小时左右冷却后才能开启。采用综合冷却技术后，功率电路可连续工作20小时以上不停机。
附图说明
图1是本发明实施例提供的功率电路综合冷却壳体结构示意图；
图中：1、壳体上盖；2、线缆密封接头；3、电源输出线；4、排气阀(注油口)；5、温度显示模块；6、型材散热器(一体式无单独型材散热器)；7、智能冷却风扇；8、信号线缆；9、电源输入线；10、元器件；11、电路板；12、底部循环块(一体式无单独底部循环块)；13、介质进口；14、介质出口；15、标准件；16、冷却介质切换开关；17、耐高温密封圈；18、下壳体；19、变压器油。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的功率电路综合冷却壳体包括：壳体上盖1、线缆密封接头2、电源输出线3、排气阀(注油口)4、温度显示模块5、型材散热器(一体式无单独型材散热器)6、智能冷却风扇7、电源输入线8、信号线缆9、元器件10、电路板11、底部循环块(一体式无单独底部循环块)12、介质进口13、介质出口14、标准件15、冷却介质切换开关16、耐高温密封圈17、下壳体18、变压器油19。
下壳体18的内部灌注有变压器油19，安装有功率元器件10的电路板11浸没在变压器油19中。壳体上盖1通过耐高温密封圈17与下壳体18进行密封。含有介质通道的型材散热器6(一体式无单独型材散热器)安装于机壳壳体四周侧壁，含有介质通道的底部循环块12(一体式无单独底部循环块)安装于机壳壳体底部，通过标准件连接，底部循环块12(一体式无单独底部循环块)安装有介质进口13和介质出口14。智能冷却风扇7固定于型材散热器6上。壳体上盖1固定有线缆密封接头2、排气阀(注油口)3、温度显示模块4。电源输出线3与电路板11连接，作为被冷却功率电路板11的输出线，电源输入线8与电路板11连接为其供电，电路板11通过信号线缆9连接功率调节器或显示器。(产品具有向下兼容功率，使用通讯调功率功能时，必须先施加通讯信号)
型材散热器6顶部通过螺钉与机壳栓接，底部通过螺栓与底部循环块12栓接，背部紧贴于机壳壳体四周侧壁；底部循环块12通过螺栓与四周侧壁型材散热器6底部栓接，固定于机壳壳体底部；智能冷却风扇7通过螺钉栓接于型材散热器6上。
本发明的工作原理：
如图1所示，电路板11安装在下壳体18内侧底部，机壳上壳体配置有电路板11的电源输出线3、电源输入线8、信号线缆9及线缆密封接头2、排气阀(注油口)4、温度显示模块5。使用前，要在下壳体18中灌入变压器油19，变压器油19的高度要高过电路板11的最高点。使用油水冷却循环时，拧紧冷却介质切换开关16，壳体内部用变压器油19进行导热，变压器油将热量传递给壳体四周侧壁，外部冷却介质采用水，外部介质通道通过壳体底部进出口13和14沿通道进行外部水循环对壳体底部及四周侧壁进行冷却，实现与壳内变压器油吸收的功率元器件10热量进行热交换。使用油冷却全循环时，打开冷却介质切换开关16，外部冷却介质采用变压器油19，通过壳体底部进出口13和14沿通道及贯通壳内通过变压器油19对可壳内外进行油冷全循环，实现与壳内变压器油吸收的功率元器件10热量进行热交换。排气阀(注油口)2固定于壳体顶部用于加注变压器油19及卸载变压器油19受热产生的压力和气体。智能冷却风扇6固定于型材散热器5(一体式无单独型材散热器)上辅助冷却，智能冷却风扇6通过电路板11供电。温度显示模块4实时监测壳内变压器油19温度，温度显示模块4通过自给供电或通过电路板11供电。型材散热器5(一体式无单独型材散热器)通过自身散热片结构辅助冷却。综合冷却壳体的冷却效果仅取决于冷却介质的温度与流量，不易受环境的影响，冷却效果好、性能稳定。
本发明的主体结构由壳体上盖1、下壳体18、型材散热器(一体式无单独型材散热器)6和底部循环块(一体式无单独底部循环块)12构成。机壳壳体采用高强铝合金和型材加工通过标准件连接而成(或整体压铸)。机壳四周及底部加工有冷却介质通道，介质通道通过标准件进行连接、贯通和密封。(或部分焊接)。介质通道分布较密，增加了循环量，提高了冷却效率。壳体直接做为功率电路的外壳使用，安装方便。功率元器件10直接浸没在变压器油19避免了易产生冷凝的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种功率电路综合冷却壳体，其特征在于，所述功率电路综合冷却壳体包括：
下壳体；
所述下壳体的内部灌注有变压器油；
型材散热器顶部通过螺钉与机壳栓接，底部通过螺栓与底部循环块栓接，背部紧贴于机壳壳体四周侧壁；底部循环块通过螺栓与四周侧壁型材散热器底部栓接，固定于机壳壳体底部；
智能冷却风扇通过螺钉栓接于型材散热器上。
2.如权利要求1所述的功率电路综合冷却壳体，其特征在于，安装有功率元器件的电路板浸没在变压器油中。
3.如权利要求1所述的功率电路综合冷却壳体，其特征在于，壳体上盖通过耐高温密封圈与下壳体进行密封。
4.如权利要求1所述的功率电路综合冷却壳体，其特征在于，所述底部循环块通过标准件连接安装有介质进口和介质出口。
5.如权利要求1所述的功率电路综合冷却壳体，其特征在于，所述壳体上盖固定有线缆密封接头、排气阀、温度显示模块；电源输出线与电路板连接，作为被冷却功率电路板的输出线，电路板通过信号线缆连接功率调节器或显示器。
CN201710350696.4A 2017-05-18 2017-05-18 一种功率电路综合冷却壳体 Active CN107135632B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710350696.4A CN107135632B (zh) 2017-05-18 2017-05-18 一种功率电路综合冷却壳体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710350696.4A CN107135632B (zh) 2017-05-18 2017-05-18 一种功率电路综合冷却壳体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107135632A true CN107135632A (zh) 2017-09-05
CN107135632B CN107135632B (zh) 2019-08-02

Family

ID=59731913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710350696.4A Active CN107135632B (zh) 2017-05-18 2017-05-18 一种功率电路综合冷却壳体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107135632B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108712084A (zh) * 2018-05-31 2018-10-26 徐州帝意电子有限公司 一种用于养护车高电压大功率电源装置及实现方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2398772Y (zh) * 1999-11-30 2000-09-27 襄樊大力工业控制有限责任公司 油浸式高压起动热变电阻器
CN102307458A (zh) * 2011-09-06 2012-01-04 四川英杰电气股份有限公司 一种功率控制器
CN103440942A (zh) * 2013-09-06 2013-12-11 上海鹰峰电子科技有限公司 具有双回路冷却系统的功率电阻器
CN204257337U (zh) * 2014-12-12 2015-04-08 银河电气科技有限公司 一种油浸式变压器的散热器
CN105246300A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 重庆帕特龙智通电子科技有限公司 大功率电子器件散热结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2398772Y (zh) * 1999-11-30 2000-09-27 襄樊大力工业控制有限责任公司 油浸式高压起动热变电阻器
CN102307458A (zh) * 2011-09-06 2012-01-04 四川英杰电气股份有限公司 一种功率控制器
CN103440942A (zh) * 2013-09-06 2013-12-11 上海鹰峰电子科技有限公司 具有双回路冷却系统的功率电阻器
CN204257337U (zh) * 2014-12-12 2015-04-08 银河电气科技有限公司 一种油浸式变压器的散热器
CN105246300A (zh) * 2015-10-30 2016-01-13 重庆帕特龙智通电子科技有限公司 大功率电子器件散热结构

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108712084A (zh) * 2018-05-31 2018-10-26 徐州帝意电子有限公司 一种用于养护车高电压大功率电源装置及实现方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107135632B (zh) 2019-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11109518B2 (en) Water-cooled motor controller
CN102791107B (zh) 一种用于冷却电子设备的密封水冷方法和设备
CN105702647B (zh) 一种实现高负荷cpu强化散热功能的纳米喷雾装置及其方法
WO2018018829A1 (zh) 一种便于散热的就地化安装的电力二次设备
CN209897502U (zh) 密闭机柜背包式全空气换热装置
CN108966612A (zh) 一种便于维护的液体浸没冷却式交换机
CN207219278U (zh) 一种电气设备及其散热结构
CN107135632A (zh) 一种功率电路综合冷却壳体
CN209710582U (zh) 一种大功率电源的油浸冷却装置
CN219553732U (zh) 一种浸没式电池储能系统
CN108180139B (zh) 一种热力泵机组闭式自动循环水冷系统
CN216871952U (zh) 相变冷却的igbt模块
CN201639913U (zh) 外冷式大发热量智能卡件防腐保护装置
CN104133538A (zh) 一种区位液冷快装模块式服务器系统
CN210016794U (zh) 耗热型散热装置
CN114156249A (zh) 相变冷却的igbt模块
CN208971008U (zh) 一种散热性好的电力能源的智能监控用控制柜
CN209170236U (zh) 一种开环水冷式调压整流器
CN210406062U (zh) 双信道物联网传输装置
CN216981726U (zh) 一种电机冷却用水冷壳体结构
CN208690051U (zh) 一种高效散热型变压器
CN217181022U (zh) 一种户外高压干式电能计量箱
CN202019514U (zh) 隔爆兼本质安全型变频调速装置水冷散热结构
CN212727890U (zh) 一种易于安装的供水专用变频控制器
CN216213404U (zh) 平铺式功率半导体的封装冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 707-6, building 1, Suzhou nano City, No. 99, Jinjihu Avenue, Suzhou Industrial Park, Suzhou, Jiangsu Province

Patentee after: Suzhou yinbian Photoelectric Technology Co., Ltd

Address before: 710065 Shaanxi city of Xi'an province high tech Zone Jinye Road No. 32 Building 1 unit third Jin industry era 13 layer 11309.

Patentee before: XI'AN ENBIENS PHOTOELECTRIC Co.,Ltd.