CN110719718A - 散热系统、空调器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种散热系统，包括有散热组件、空调器主板、驱动模块、风冷组件和水冷组件，所述空调器主板固定于所述散热组件上，所述驱动模块位于所述空调器主板一端且与所述散热组件固定连接，所述散热组件位于所述风冷组件的出风端且用于对散热组件进行风冷散热，所述风冷组件分别与所述空调器主板和驱动模块电性连接，所述水冷组件位于散热组件上且用于对散热组件进行水冷散热，所述水冷组件与所述空调器主板电性连接，该散热系统，通过风冷组件和水冷组件的结合，不仅能够有效的提高散热效果，同时还能避免水冷散热时出现凝露的现象。
Description
技术领域
本发明涉及空调器技术领域，特别是涉及一种散热系统、空调器及其控制方法。
背景技术
目前变频控制器主要包含整流和逆变两部分，在实现以上过程时，不可避免地使用很多发热元件。散热方式包含散热器设计、冷却方法设计两方面。但随着功率等级的提高，简单的结构处理已经不能满足设计要求，越来越多功率元件的应用反而成为控制器设计人员和结构设计人员棘手的事情。在此基础上，需要针对控制器方案进行优化，在拓扑、元件材料以及散热方式上给出新的方案。
空调器的整流、逆变模块散热结构方式主要分为以下两种，一种是风冷散热，输入电源给主板供电，主板驱动外风机给模块散热；另一种是靠空调器系统自身经过制冷循环后的中温高压冷媒给模块散热，俗称“冷媒散热”结构；此两种结构一般根据各自机型和整体结构来选择适应的散热方式，但都有自身的缺陷且难以规避。
风冷散热结构主要缺点：风冷散热结构其是靠外风机转速给模块散热，除此之外，最主要优先控制空调器散热防止系统出现高压或者低压保护等，当输出功率高、环境温度高时，风机转速达到最高，模块温度依旧继续升高直到保护，影响控制器的使用。
冷媒散热结构主要缺点：冷媒散热结构靠空调器系统自身经过制冷循环后的低温冷媒给模块散热，当冷媒管温度较高无法满足模块散热的时候模块温度就会继续升高直到保护，影响控制器的使用，另外冷媒散热结构最主要缺点是在某些特殊情况下如缺冷媒，冷媒管温度会比较低，当低于露点温度时，驱动板就会因此而产生凝露水，出现烧板影响控制器的使用。
发明内容
本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种散热系统，该散热系统，通过风冷组件和水冷组件的结合，不仅能够有效的提高散热效果，同时还能避免水冷散热时出现凝露的现象。
本发明的目的之一通过以下技术方案实现：
提供一种散热系统，包括有散热组件、空调器主板、驱动模块、风冷组件和水冷组件，所述空调器主板固定于所述散热组件上，所述驱动模块位于所述空调器主板一端且与所述散热组件固定连接，所述散热组件位于所述风冷组件的出风端且用于对散热组件进行风冷散热，所述风冷组件分别与所述空调器主板和驱动模块电性连接，所述水冷组件位于散热组件上且用于对散热组件进行水冷散热，所述水冷组件与所述空调器主板电性连接。
进一步的，所述散热组件包括有安装板和多个散热翅片，多个所述散热翅片垂直固定于所述安装板下表面，所述空调器主板和所述驱动模块均固定与所述安装板的上表面。
进一步的，两个相邻的所述散热翅片之间设置有通风口，所述通风口与所述风冷组件的出风口相连通。
进一步的，所述水冷组件包括有压缩机、冷凝器和水冷盘，所述水冷盘内部固定有水冷管道，所述水冷管道的流入端与所述冷凝器之间通过管道连通，所述水冷管道的流出端与所述压缩机之间通过管道连通。
进一步的，所述水冷盘固定于所述散热组件下端，所述空调器主板与所述压缩机电性连接。
进一步的，所述风冷组件为风机。
进一步的，所述散热翅片为铝材散热翅片。
本实施例还提供一种空调器，包括有上述散热系统。
有益效果：由于设置有风冷组件和水冷组件相结合的方式，使得空调器在运行的过程当中，可以通过风冷散热和水冷散热对空调器内部元器件进行同时散热，不仅能够有效的提高散热效果，同时还能避免水冷散热时出现凝露的现象，并且该散热系统，结构简单，成本低，占用空间小，散热效果良好，适用范围广。
本发明的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种散热系统的控制方法，该控制方法，不仅能够有效的避免空调在纯发电模式下，无法使用对散热器进行散热的问题，同时还能避免温度过高出现限频、限功率的问题产生。
本发明的目的之二通过以下技术方案实现：
（1）空调器运行风冷散热：空调器运行，当空调器高压高于50℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最高档位；
当空调器高压高于50℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最低档位；
当空调器高压处于45～50℃时，空调器主板控制风冷组件维持当前档位；
（2）空调器关闭风冷散热：空调器关闭，当模块温度高于65℃时，驱动模块控制风冷组件开启运行最高档位；
当模块温度低于60℃时，驱动模块控制风冷组件停止工作。
（3）冷媒散热：空调器运行，空调器主板控制水冷组件进行循环散热；
（4）风冷散热和冷媒散热结合：空调器运行，当空调器高压高于85℃时，驱动模块控制风冷组件开启运行最高档位，同时空调器主板控制水冷组件进行循环散热；
当空调器高压处于50℃～75℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最高档位；
当空调器高压高于50℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最低档位；
当空调器高压处于45～50℃时，空调器主板控制风冷组件维持当前档位。
进一步的，所述驱动模块温度低于环境温度+3℃时，空调器主板控制风冷组件每5分钟上调一档，直至运行至最低风档；所述驱动模块温度高于环境温度+8℃时，空调器主板恢复正常控制。
有益效果：由于散热系统的控制方法，可以通过空调器关闭风冷散热模式对空调器进行有效的散热，不仅能够有效的避免空调在纯发电模式下，无法使用对散热器进行散热的问题，同时还能避免温度过高出现限频、限功率的问题产生，同时还能通过风冷散热和冷媒散热结合，大幅提高散热效果。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的散热系统的整体结构示意图。
图2是本发明实施例的散热系统的俯视图。
图3是本发明实施例中散热组件的整体结构示意图。
图中包括有：散热组件1、安装板11、散热翅片12、空调器主板2、驱动模块3、风冷组件4、水冷组件5、压缩机51、冷凝器52、水冷盘53、水冷管道54、通风口6。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
如图1-3所示，本实施例提供一种散热系统，包括有散热组件1、空调器主板2、驱动模块3、风冷组件4和水冷组件5，进一步的，风冷组件4为风机，空调器主板2固定于散热组件1上，驱动模块3位于空调器主板2一端且与散热组件1固定连接，散热组件1位于风冷组件4的出风端且用于对散热组件1进行风冷散热，风冷组件4分别与空调器主板2和驱动模块3电性连接，水冷组件5位于散热组件1上且用于对散热组件1进行水冷散热，水冷组件5分别与空调器主板2和驱动模块3电性连接，由于设置有风冷组件4和水冷组件3相结合的方式，使得空调器在运行的过程当中，可以通过风冷散热和水冷散热对空调器内部元器件进行同时散热，能够有效的提高散热效果，同时由于水冷组件5不与驱动模块3和空调器主板2直接接触，还能避免水冷散热时出现凝露的现象，并且该散热系统，结构简单，成本低，占用空间小，散热效果良好，适用范围广。
在优选实施例中，散热组件1包括有安装板11和多个散热翅片12，多个散热翅片12垂直固定于安装板11下表面，空调器主板2和驱动模块3均固定与安装板11的上表面，驱动模块3为IGBT模块或IPM模块。
在优选实施例中，两个相邻的散热翅片12之间设置有通风口6，通风口6与风冷组件4的出风口相连通，可以通过风机组件4出风，直接通过通风口，将散热组件1上的热量吹走，保证风冷组件4的最佳散热效果。
在优选实施例中，水冷组件5包括有压缩机51、冷凝器52和水冷盘53，水冷盘53内部固定水冷管道54，水冷管道54的流入端与冷凝器52之间通过管道连通，水冷管道54的流出端与压缩机51之间通过管道连通，由于水冷管道54位于水冷盘53内，不与模块直接接触，降低了凝露风险。
在优选实施例中，水冷盘53固定于散热组件1下端，空调器主板2与压缩机51电性连接。
在优选实施例中，散热翅片12为铝材散热翅片12，由于铝材导热效率块，可以提高散热翅片12的导热效率，散热效果好。
本实施例还提供一种空调器，包括有上述散热系统。
本实施例还提供一种散热系统的控制方法，包括以下步骤：
（1）空调器运行使用风冷散热：空调器运行，当空调器高压高于50℃时，空调器主板2控制风冷组件4每35s～40s上调一档，直至最高档位；
当空调器高压高于50℃时，空调器主板2控制风冷组件4每35s～40s上调一档，直至最低档位；
当空调器高压处于45～50℃时，空调器主板2控制风冷组件4维持当前档位；
（2）空调器关闭使用风冷散热：空调器关闭，当模块温度高于65℃时，驱动模块3控制风冷组件4开启运行最高档位；
当模块温度低于60℃时，驱动模块3控制风冷组件4停止工作；
（3）使用冷媒散热：空调器运行，空调器主板2控制水冷组件5进行循环散热，具体步骤；首先通过压缩机51压缩高压高温冷媒，然后高压高温冷媒流经冷凝器4换热得到中温高压冷媒，换热后中温高压冷媒通过水冷管道54对驱动模块3进行降温，最后从水冷管道54流出的冷媒节再次回到压缩机51内进行循环。
空调器关闭，驱动模块3控制水冷组件2进行循环散热；
（4）使用风冷散热和冷媒散热结合：空调器运行，当空调器高压高于85℃时，驱动模块3控制风冷组件4开启运行最高档位，同时空调器主板2控制水冷组件5进行循环散热，具体步骤；首先通过压缩机51压缩高压高温冷媒，然后高压高温冷媒流经冷凝器4换热得到中温高压冷媒，换热后中温高压冷媒通过水冷管道54对驱动模块3进行降温，最后从水冷管道54流出的冷媒节再次回到压缩机51内进行循环，且压缩机51每6秒降频3Hz运行；
当空调器高压处于50℃～75℃时，空调器主板2控制风冷组件4每35s～40s上调一档，直至最高档位；
当空调器高压高于50℃时，空调器主板2控制风冷组件4每35s～40s上调一档，直至最低档位；
当空调器高压处于45～50℃时，空调器主板2控制风冷组件4维持当前档位。
在优选实施例中，驱动模块3温度低于环境温度（环境温度为空调器实际运行过程当中内部电子件的实时温度）+3℃时，空调器主板2控制风冷组件4每5分钟上调一档，直至运行至最低风档，降低冷媒换热效果，提高驱动模块3温度；驱动模块3温度高于环境温度环境温度为空调器实际运行过程当中内部电子件的实时温度）+8℃时，空调器主板2恢复正常控制，能够有效的保证驱动模块3处于最佳工作温度，不仅能够有效的保证驱动模块3的工作稳定性，同时还能延长驱动模块3的使用寿命。
有益效果：由于设置有风冷组件和水冷组件相结合的方式，使得空调器在运行的过程当中，可以通过风冷散热和水冷散热对空调器内部元器件进行同时散热，不仅能够有效的提高散热效果，同时还能避免水冷散热时出现凝露的现象，并且该散热系统，结构简单，成本低，占用空间小，散热效果良好，适用范围广；由于散热系统的控制方法，可以通过空调器关闭风冷散热模式对空调器进行有效的散热，不仅能够有效的避免空调在纯发电模式下，无法使用对散热器进行散热的问题，同时还能避免温度过高出现限频、限功率的问题产生，同时还能通过风冷散热和冷媒散热结合，大幅提高散热效果。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种散热系统，其特征在于：包括有散热组件、空调器主板、驱动模块、风冷组件和水冷组件，所述空调器主板固定于所述散热组件上，所述驱动模块位于所述空调器主板一端且与所述散热组件固定连接，所述散热组件位于所述风冷组件的出风端且用于对散热组件进行风冷散热，所述风冷组件分别与所述空调器主板和驱动模块电性连接，所述水冷组件位于散热组件上且用于对散热组件进行水冷散热，所述水冷组件与所述空调器主板电性连接。
2.如权利要求1所述的一种散热系统，其特征在于：所述散热组件包括有安装板和多个散热翅片，多个所述散热翅片垂直固定于所述安装板下表面，所述空调器主板和所述驱动模块均固定与所述安装板的上表面。
3.如权利要求2所述的一种散热系统，其特征在于：两个相邻的所述散热翅片之间设置有通风口，所述通风口与所述风冷组件的出风口相连通。
4.如权利要求1所述的一种散热系统，其特征在于：所述水冷组件包括有压缩机、冷凝器和水冷盘，所述水冷盘内部固定有水冷管道，所述水冷管道的流入端与所述冷凝器之间通过管道连通，所述水冷管道的流出端与所述压缩机之间通过管道连通。
5.如权利要求4所述的一种散热系统，其特征在于：所述水冷盘固定于所述散热组件下端，所述空调器主板与所述压缩机电性连接。
6.如权利要求1所述的一种散热系统，其特征在于：所述风冷组件为风机。
7.如权利要求2所述的一种散热系统，其特征在于：所述散热翅片为铝材散热翅片。
8.一种空调器，其特征在于：包括有权利要求1-8中任意一项所述的散热系统。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的一种散热系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）空调器运行风冷散热：空调器运行，当空调器高压高于50℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最高档位；
当空调器高压高于50℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最低档位；
当空调器高压处于45～50℃时，空调器主板控制风冷组件维持当前档位；
（2）空调器关闭风冷散热：空调器关闭，当模块温度高于65℃时，驱动模块控制风冷组件开启运行最高档位；
当模块温度低于60℃时，驱动模块控制风冷组件停止工作；
（3）冷媒散热：空调器运行，空调器主板控制水冷组件进行循环散热；
（4）风冷散热和冷媒散热结合：空调器运行，当空调器高压高于85℃时，驱动模块控制风冷组件开启运行最高档位，同时空调器主板控制水冷组件进行循环散热；
当空调器高压处于50℃～75℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最高档位；
当空调器高压高于50℃时，空调器主板控制风冷组件每35s～40s上调一档，直至最低档位；
当空调器高压处于45～50℃时，空调器主板控制风冷组件维持当前档位。
10.如权利要求9所述的一种散热系统的控制方法，其特征在于：所述驱动模块温度低于环境温度+3℃时，空调器主板控制风冷组件每5分钟上调一档，直至运行至最低风档；所述驱动模块温度高于环境温度+8℃时，空调器主板恢复正常控制。
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