CN112260648A - 高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块及散热结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块及散热结构，涉及散热器技术领域，包括微肋板和歧管式分流板，微肋板连接待冷却光伏电池组；在微肋板上设置微肋，形成相互连通的微肋阵通道，提高了冷却工质在微肋板上的流动均匀性；同时，在歧管式分流板的两端部均设置了弧形的一次分流通道，并在其底部设置有射流出水口，冷却工质通过一次分流通道进入歧管式分流板的二次分流入口歧管通道，再通过二次分流入口歧管通道均匀地分流至微肋阵通道，对待冷却光伏电池组进行换热后，从射流出水口流出，由于微肋阵通道中均匀地流入冷却工质，并在其中均匀分布、流动距离缩短，使微肋板对待冷却光伏电池组的换热效率更高，换热更加均匀。

Description

高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块及散热结构

技术领域

本申请涉及散热器技术领域，特别是涉及一种高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块及散热结构。

背景技术

太阳能是地球上最丰富的可再生能源，通过光伏电池实现太阳能的利用，是解决能源危机的重要手段之一。然而光伏发电的能力和安全性受到电池温度的影响，电池温度过高会导致发电效率下降、寿命降低，严重时还会产生危险。

高倍聚光光伏电池（HCPV，High Concentrator Photovoltaic Cells）的聚光比大于150，聚光比越大，需要的散热功率越大。因此相较于普通的光伏电池，高倍聚光光伏电池的发热量极大，随着其温度升高，效率下降，甚至有烧毁的危险。高倍聚光光伏电池对温度的要求苛刻，需保持在20-80摄氏度范围内，绝对不能超过110摄氏度。

另外，由于高倍聚光光伏电池采用的高倍聚光是：以透镜或反光镜为聚光器，将大面积的太阳光聚成小的光束并照射到面积更小的光伏电池上的方式，以提高高倍聚光光伏电池单位面积的太阳辐射吸收率和发电效率。因此，高倍聚光光伏电池有较高的温度均匀性需求，以保证高倍聚光光伏电池中任意单位面积的温度保持在20-80摄氏度范围内。

现有应用于高倍聚光光伏电池的冷却方式都不能达到理想的温度控制效果，由此可见，目前亟需能够解决高倍聚光光伏电池散热不足与散热不均匀的问题的方式。

发明内容

本申请实施例提供一种高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块及散热结构，旨在解决高倍聚光光伏电池散热不足与散热不均匀的问题。

本申请实施例第一方面提供一种高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，包括：微肋板和歧管式分流板；

所述微肋板的上板面连接待冷却光伏电池组，下板面连接所述歧管式分流板的上板面；

所述微肋板的下板面均匀设置有多个微肋，多个所述微肋将所述微肋板的下板面分割成相互连通的微肋阵通道；

所述歧管式分流板的上板面设置有一次分流通道和多个并排的二次分流入口歧管通道，多个所述二次分流入口歧管通道与所述一次分流通道相连，所述一次分流通道与入水口相通，以使经过所述入水口流入所述歧管式分流板的冷却工质通过多个所述二次分流入口歧管通道流入所述微肋阵通道，对所述待冷却光伏电池组进行冷却；

两个相邻的所述二次分流入口歧管通道之间形成射流出口歧管通道，所述射流出口歧管通道的底部设置有歧管出水孔，以使所述微肋阵通道中经过换热后的冷却工质通过多个所述歧管出水孔流出。

可选地，所述歧管式分流板的上板面的两端部分别设置有弧形凸条；所述弧形凸条的高度为所述微肋的高度与所述一次分流通道的高度之和，以在所述微肋板的下板面与所述歧管式分流板的上板面重合时，连通所述二次分流入口歧管通道与所述微肋阵通道，并且连通所述射流出口歧管通道与所述微肋阵通道。

可选地，所述弧形凸条为第一弧形凸条；

两个所述入水口位于所述歧管式分流板的同一端面，多个并排的所述二次分流入口歧管通道的开口所在平面与所述第一弧形凸条之间形成两个所述一次分流通道，两个所述一次分流通道分别与两个所述入水口相通；其中，

所述一次分流通道的口径朝远离所述入水口的方向逐渐缩小；

所述一次分流通道的一侧面为所述第一弧形凸条的一侧壁，该一侧壁为弧形面，所述弧形面的弧心朝向所述二次分流入口歧管通道，所述一次分流通道另一侧面与所述二次分流入口歧管通道垂直相通。

可选地，还包括：第一出口底板；

所述歧管式分流板的下板面连接所述第一出口底板的上板面，所述第一出口底板的上板面开有用于汇集所述经过换热后的冷却工质的水槽，所述水槽底部设置有第一热沉出水口，以将所述经过换热后的冷却工质导出所述高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块。

可选地，所述弧形凸条为轴对称结构的第二弧形凸条；

多个并排的所述二次分流入口歧管通道的开口所在平面与所述第二弧形凸条之间形成两个所述一次分流通道，两个所述一次分流通道分别与两个所述入水口相通；其中，

所述一次分流通道为轴对称结构；

所述一次分流通道的一侧面为所述第二弧形凸条的一侧壁，该一侧壁为弧形面，所述弧形面的弧心朝向所述二次分流入口歧管通道，所述一次分流通道另一侧面与所述二次分流入口歧管通道垂直相通；

所述一次分流通道的底部开有多个贯穿所述一次分流通道本体的射流入水孔，所述射流入水孔与所述二次分流入口歧管通道一一对应设置，且所述射流入水孔设置于所述一次分流通道通道口处。

可选地，还包括：第二出口底板；

所述歧管式分流板的下板面连接所述第二出口底板的上板面，所述第二出口底板的上板面开有用于汇集所述经过换热后的冷却工质的出水水槽，所述出水水槽底部设置有第二热沉出水口；

所述出水水槽两侧的开有进水水槽，两个所述进水水槽的底部设置有所述入水口。

可选地，所述歧管出水孔为射流出水孔，多个所述歧管出水孔等间距排列在所述射流出口歧管通道底部。

可选地，所述微肋为圆柱形微肋。

可选地，所述射流出口歧管通道包括第一射流出口歧管子通道和第二射流出口歧管子通道；

所述第一射流出口歧管子通道为连接所述歧管式分流板侧壁的出口歧管通道；

所述第一射流出口歧管子通道的管径为所述第二射流出口歧管子通道的管径的二分之一；

所述第二射流出口歧管子通道的管径与所述二次分流入口歧管通道的口径相同。

本申请实施例第二方面提供一种高倍聚光密集阵列光伏电池，所述高倍聚光密集阵列光伏电池通过陶瓷覆铜基板连接如本申请第一方面所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块。

本申请实施例第二方面提供一种散热结构，其特征在于，包括：

高倍聚光密集阵列光伏电池，陶瓷覆铜基板以及本申请第一方面所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块；所述陶瓷覆铜基板的一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池连接，另一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块连接。

本申请实施例采用微肋板连接待冷却的光伏电池，通过微肋板中微肋的分布，形成相互连通的微肋阵通道，加强了冷却工质的流动性，提高了高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的冷却能力；同时微肋结构增强了对冷却工质的搅浑，进而提高温度均一性。

本申请实施例的歧管式分流板采用双侧进口，歧管式分流板中的出口歧管底部开有射流孔出口，缩短了冷却工质在高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的流动距离，进一步增加温度均一性的同时，大幅度的降低了压降和流动功耗。除此之外，本申请实施例还采用弧形的一次分流通道将流入高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的冷却工质均匀地分流至各个二次分流入口歧管通道，再利用二次分流入口歧管通道将冷却工质均匀地分流至微肋阵通道，通过一次分流通道和二次分流入口歧管通道的两次分流，提高了分流结构的流量分配均匀性，从而提高高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块对待冷却光伏电池组均匀冷却的效率和冷却均匀性。

本申请实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块具有高效的冷却能力，因此高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块不仅适用于高倍聚光光伏电池的冷却，还可用于诸如超高聚光光伏电池、高性能电子芯片、新能源电动汽车逆变器、大功率LED灯等具有更高释热设备的冷却。由于微肋板中微肋阵通道相互连通，当任意通道内局部形成较大尺寸气泡时，其可以有效疏通向其它通道，避免较大尺寸气泡阻塞冷却工质的流动，进而避免了因冷却工质阻塞带来的传热恶化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的应用示意图；

图2是本申请实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的结构示意图；

图3是本申请实施例中微肋板的结构示意图；

图4是本申请实施例中歧管式分流板的结构示意图；

图5本申请实施例中歧管式分流板底部的结构示意图；

图6是冷却工质在本申请实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块中的流动示意图；

图7是本申请实施例第一出口底板的结构示意图；

图8是本申请另一种实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的结构示意图；

图9是本申请另一种实施例提出的一次分流通道位于歧管式分流板中的位置示意图；

图10是本申请另一种实施例提出的射流入水孔在歧管式分流板底部的结构示意图；

图11是本申请另一种实施例提的出水水槽与进水水槽的结构示意图。

附图标记：待冷却光伏电池组-1；高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块-2；微肋板-21；微肋-211；微肋阵通道-212；歧管式分流板-22；射流出口歧管通道-221；第一射流出口歧管子通道-2211；第二射流出口歧管子通道-2212；一次分流通道-222；歧管出水孔-223；二次分流入口歧管通道-224；射流入水孔-225；第一弧形凸条-226；第二弧形凸条-227；第一出口底板-23；水槽-231；第一热沉出水口-232；进水水槽-233；出水水槽-234；第二热沉出水口-235；第二出口底板-236；入水口-24；陶瓷覆铜基板-3；聚光镜-4。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1是本申请实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的应用示意图。参考图1，待冷却光伏电池组1，即呈密集阵列式排列放入高倍聚光光伏电池组（HCPV），太阳光通过聚光镜4聚成小的光束照射到每一个HCPV的单位面积上，HCPV的单位面积吸收聚集后的太阳辐射能，高效地将部分太阳辐射能转换为电能，其余的太阳辐射能装换为热能。正是因为HCPV上任意的单位面积都吸收了大量的太阳辐射能，导致其发热量极大，需要高效的冷却设备，将其温度维持在20-80摄氏度范围，并且整体的HCPV也有较高的温度均匀性需求。

鉴于上述问题，申请人提出了高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块2，后称液冷模块2，该液冷模块2的上表面连接陶瓷覆铜基板（DBC，Direct Bonding Copper）3的下表面，陶瓷覆铜基板3的上表面连接高倍聚光光伏电池的下表面，高倍聚光光伏电池产生的热量通过陶瓷覆铜基板3传导至液冷模块2的上表面，流至液冷模块2上表面的冷却工质吸收热量，完成对高倍聚光光伏电池的冷却。

图2是本申请实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的结构示意图，参考图2，液冷模块2包括微肋板21、歧管式分流板22和第一出口底板23。微肋板21的上板面连接待冷却光伏电池组1。微肋板21的上板面通过陶瓷覆铜基板3连接待冷却光伏电池组1。微肋板21的下板面连接歧管式分流板22的上板面；歧管式分流板22的下板面连接第一出口底板23的上板面。

微肋板21、歧管式分流板22和第一出口底板23可以采用导热系数高的材料，如紫铜或铝等。

待冷却光伏电池组1为高倍聚光密集阵列光伏电池，由于液冷模块2有远高于常规歧管式微通道热沉的传热能力，因此，微肋板21的上板面也可以连接其他超高热流密度设备，例如高性能电子芯片等。

待冷却光伏电池组1为多个高倍聚光光伏电池密集排列，形成的高倍聚光光伏密集阵列电池组。

以下分别介绍微肋板21、歧管式分流板22和第一出口底板23的结构：

参考图3，图3是本申请实施例中微肋板的结构示意图。

微肋板21的下板面设置有多个微肋211，具体地，微肋板21的尺寸为12.8mm×10mm，相邻微肋中心的横、纵向间距均为0.3mm。

多个微肋211将微肋板21的下板面分割成相互连通的多个微肋阵通道212。由于多个微肋211均匀分布在微肋板21的下板面，所以每个微肋阵通道212的大小相同，并同样均匀分布在微肋板21的下板面。其中，微肋211为实心结构，微肋板21的下板面设置有微肋211的区域的长度与一次分流通道的长度相同。

本申请实施例使用微肋211分割微肋板21的下板面得到的每个微肋阵通道212是相互连通的，不同微肋阵通道212内的冷却工质可以相互流通，提高了冷却工质在微肋板21的流动均匀性；同时，微肋211增加了有效换热面积，另外，微肋211还对微肋阵通道212内的冷却工质的流动起到了搅浑作用，上述两者共同增强了液冷模块2对待冷却光伏电池组1的冷却能力和冷却均匀性，保证待冷却光伏电池组1的工作温度保持在适宜的温度范围内。冷却工质可以是过冷液。

另外，值得注意的是，超高聚光光伏电池、高性能电子芯片、新能源电动汽车逆变器、大功率LED灯高等释热设备的热流密度较高，易引起冷却设备中的冷却工质发生沸腾，对于常规微通道冷却结构，在沸腾条件下，当某一通道内形成较大尺寸气泡时，其会阻塞通道，增加压降的同时导致局部传热恶化，进而引起沸腾危机，致使设备烧毁，后果不容小觑。鉴于此，申请人通过在微肋板21上设置微肋，形成了多个微肋阵通道212，由于各个微肋阵通道212是相同连通的，即使存在冷却工质发生沸腾，导致其内部形成较大尺寸气泡的微肋阵通道212，也可以效疏通向其它微肋阵通道212，避免较大尺寸气泡阻塞冷却工质的流动而带来的传热恶化。

参考图4和图5，图4是本申请实施例中歧管式分流板的结构示意图，图5是本申请实施例中歧管式分流板底部的结构示意图。

歧管式分流板22的上板面设置有多个并排的二次分流入口歧管通道224，一般情况下，多个二次分流入口歧管通道224与歧管式分流板22的长边平行。

多个二次分流入口歧管通道224之间形成射流出口歧管通道221，换言之，多个并排的二次分流入口歧管通道224分割歧管式分流板22的上板面的中间部分，形成多个同样并排的射流出口歧管通道221。

任意二次分流入口歧管通道224通过其自身的歧管壁，与其相邻的二次分流入口歧管通道224连接，也可以看作多根歧管壁将歧管式分流板22的上板面的中间部分分割为二次分流入口歧管通道224与射流出口歧管通道221交错排列的结构。

二次分流入口歧管通道224两端开口，以使二次分流入口歧管通道224连通设置在歧管式分流板22的一侧端面的入水口24，进而使经过入水口24流入歧管式分流板22的冷却工质通过二次分流入口歧管通道224的两端进入二次分流入口歧管通道224；同时，射流出口歧管通道221的两端封闭，射流出口歧管通道221的上管壁上设置有槽口，射流出口歧管通道221的底部设置有歧管出水孔223；射流出口歧管通道221内的冷却工质可以通过歧管出水孔223流出射流出口歧管通道221。

参考图6，图6是冷却工质在本申请实施例提出的液冷模块中的流动原理示意图。具体以微肋阵通道212的局部结构展示冷却工质在液冷模块中的流动原理，该局部结构为任意相邻的二次分流入口歧管通道224和射流出口歧管通道221，与微肋阵通道212的连接部位。

二次分流入口歧管通道224的长度与射流出口歧管通道221的长度相同，歧管式分流板22的上板面的两端部分别设置有弧形凸条；弧形凸条（第一弧形凸条226）的高度为微肋211的高度与一次分流通道222的高度之和，以在微肋板21的下板面与歧管式分流板22的上板面重合时，连通二次分流入口歧管通道224与微肋阵通道212，并且连通射流出口歧管通道221与所述微肋阵通道212。

歧管壁厚0.2 mm，二次分流入口歧管通道224和射流出口歧管通道221的长度为9.6 mm。

继续参考图4，弧形凸条为第一弧形凸条226，第一弧形凸条226的弧心角与四分之一圆的弧心角相当。歧管式分流板22的一侧开有两个入水口24，两个入水口24正对弧形结构的一次分流通道222。

两个所述入水口24位于所述歧管式分流板22的同一端面，多个并排的二次分流入口歧管通道224的开口所在平面与所述第一弧形凸条226之间形成两个所述一次分流通道222，两个所述一次分流通道222分别与两个所述入水口24相通；其中，一次分流通道222的口径朝远离入水口24的方向逐渐缩小；一次分流通道222的一侧面为所述第一弧形凸条226的一侧壁，该一侧壁为弧形面，所述弧形面的弧心朝向所述二次分流入口歧管通道224，所述一次分流通道222另一侧面与所述二次分流入口歧管通道224垂直相通。

冷却工质从两个入水口24通入歧管式分流板22，经过一次分流通道222流至各个二次分流入口歧管通道224，即二次分流入口歧管通道224中的冷却工质是从二次分流入口歧管通道224的两端开口同时流入的。射流出口歧管通道221底部的歧管出水孔223为射流出水孔，多个歧管出水孔223等间距排列在射流出口歧管通道221底部。

射流出水孔的直径为0.3 mm，入水口宽度为1.2 mm。

参考图7，图7是本申请实施例第一出口底板的结构示意图。

与歧管式分流板22的下板面连接的第一出口底板23的上板面开有水槽231，水槽231用于汇集从歧管出水孔223流出的，经过换热后的冷却工质。水槽底部设置有第一热沉出水口232，该第一热沉出水口232用于将经过换热后的冷却工质导出液冷模块2。水槽231通过歧管出水孔223与射流出口歧管通道221相通。由歧管出水孔223进入第一出口底板23的经过换热后的冷却工质首先在水槽231内汇集，再由水槽231中间直径为3 mm的第一热沉出水口232流出液冷模块。

第一出口底板23的尺寸为12.8 mm×10 mm，水槽231的尺寸为9.6 mm×9.6 mm。

本申请实施例将流出口歧管通道221与二次分流入口歧管通道224设置在歧管式分流板22的中间，使歧管式分流板22的两端形成弧形的一次分流通道222，使二次分流入口歧管通道224采用双侧进水的模式，降低了歧管式分流板22内的压降。同时，冷却工质通过入水口24流入一次分流通道222，沿着一次分流通道222的弧形截面均匀流入各个二次分流入口歧管通道224，限制过量冷却工质进到二次分流入口歧管通道224的下游端，促进了各个二次分流入口歧管通道224的均匀分配，进一步保证了液冷模块2对待冷却光伏电池组1的均匀换热。

此外，射流出口歧管通道221底部设置有多个射流出水孔，使射流出口歧管通道221中经过换热后的冷却工质能够从多个射流出水孔射出，而射流出口歧管通道221中经过换热后的冷却工质大部分是从相邻的二次分流入口歧管通道224流入微肋板的，由此可见单位质量的冷却工质在微肋阵通道212内的流动距离减小，增加流动均匀性，降低了液冷模块2内的温度差，提高了液冷模块2的冷却能力，显著增加高倍聚光光伏电池组1表面的温度均匀性。

继续参考图3，在本申请另一个实施例中，微肋211为圆柱形微肋。冷却工质从二次分流入口歧管通道224的两端开口流入二次分流入口歧管通道224，进一步流进微肋板21，微肋板21中的圆柱形微肋进一步减缓冷却工质的流动冲力，使冷却工质在微肋阵通道212中的流动更加顺滑，进一步地减小了歧管式分流板22的压降。

在本申请另一个实施例中，射流出口歧管通道221包括第一射流出口歧管子通道2211和第二射流出口歧管子通道2212；第一射流出口歧管子通道2211为连接歧管式分流板22侧壁的出口歧管；第一射流出口歧管子通道2211的管径为第二射流出口歧管子通道2212的管径的二分之一；第二射流出口歧管子通道2212的管径与二次分流入口歧管通道224的口径相同。

继续参考图5，靠近歧管式分流板22外侧的两个射流出口歧管通道221为第一射流出口歧管子通道2211，管径是0.2 mm。其余的射流出口歧管通道221为第二射流出口歧管子通道2212，管径是0.4mm。

本申请实施例通过设置靠近歧管式分流板外侧的两个第二射流出口歧管子通道2212的管径，使多个射流出口歧管通道221的总容积与多个二次分流入口歧管通道224的总容积相同，保证了冷却工质流入微肋板21的总容积与换热后的冷却工质流出微肋板21的总容积相同，使微肋板21各个位置的微通道流量均匀，进一步保证了液冷模块2对待冷却光伏电池组1的均匀换热。

完成分别对微肋板21、歧管式分流板22和第一出口底板23介绍后，继续参考图1,说明本申请实施例提出的液冷模块的工作原理，太阳光通过聚光镜4聚集在待冷却光伏电池1表面，即高倍聚光光伏电池表面，部分转化为电能，其余转化为热能。待冷却光伏电池1产生的热量通过陶瓷覆铜基板3传导至液冷模块2的表面，即传导至微肋板21。

冷却工质从设置在歧管式分流板22侧壁两端的入水口24流入液冷模块2，并沿着弧形的一次分流通道222较为均匀地分配至各个二次分流入口歧管通道224。由于二次分流入口歧管通道224与微肋阵通道212连通，冷却工质由二次分流入口歧管通道224流入微肋板21，热量迅速传导至加热面附近的工质中，实现对待冷却光伏电池1的冷却。

加热后的冷却工质流入与微肋板21相通的射流出口歧管通道221内，再通过射流出口歧管通道221与第一出口底板23之间的歧管出水孔223，即射流出水孔，汇集至第一出口底板23的水槽231中，最后从第一出口底板23底部的第一热沉出水口232流出。通过调节流入液冷模块2内冷却工质的温度和流量，可以调节液冷模块2的冷却能力。

根据上述对液冷模块2的说明，可以得到本申请实施例具有下述有益效果：

高倍聚光密集阵列光伏电池，陶瓷覆铜基板以及本申请第一方面所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块；所述陶瓷覆铜基板的一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池连接，另一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块连接。

本申请实施例采用微肋板连接待冷却的光伏电池，通过微肋板中微肋的分布，形成相互连通的微肋阵通道，加强了冷却工质的流动性，提高了高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的冷却能力；同时微肋结构增强了对冷却工质的搅浑，进而提高温度均一性。

本申请实施例的歧管式分流板采用双侧进口，歧管式分流板中的出口歧管底部开有射流孔出口，缩短了冷却工质在高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的流动距离，进一步增加温度均一性的同时，大幅度的降低了压降和流动功耗。除此之外，本申请实施例还采用弧形的一次分流通道将流入高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的冷却工质均匀地分流至各个二次分流入口歧管通道，再利用二次分流入口歧管通道将冷却工质均匀地分流至微肋阵通道，通过一次分流通道和二次分流入口歧管通道的两次分流，提高了分流结构的流量分配均匀性，从而提高高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块对待冷却光伏电池组均匀冷却的效率和冷却均匀性。

本申请实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块具有高效的冷却能力，因此高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块不仅适用于高倍聚光光伏电池的冷却，还可用于诸如超高聚光光伏电池、高性能电子芯片、新能源电动汽车逆变器、大功率LED灯等具有更高释热设备的冷却。由于微肋板中微肋阵通道相互连通，当任意通道内局部形成较大尺寸气泡时，其可以有效疏通向其它通道，避免较大尺寸气泡阻塞冷却工质的流动，进而避免了因冷却工质阻塞带来的传热恶化。

参考图8，图8是本申请另一种实施例提出的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块的结构示意图。该实施例中，微肋板21、歧管式分流板22和第二出口底板236的连接关系、尺寸与本申请其他实施例相同。

微肋板21的结构和工作原理、二次分流入口歧管通道224的结构工作原理、射流出口歧管通道221的结构工作原理与本申请其他实施例相同，具体工作原理以及形成原理的说明可以参照本申请其他实施例。仍以射流出口歧管通道221、二次分流入口歧管通道224对其进行标记。

图9是本申请另一种实施例提出的一次分流通道位于歧管式分流板中的位置示意图,图10是本申请另一种实施例提出的射流入水孔在歧管式分流板底部的结构示意图，图11是本申请另一种实施例提的出水水槽与进水水槽的结构示意图；参考图9、图10和图11。

本申请另一种实施例提出的一次分流通道为对称一次分流通道；在本申请另一种实施例的相关附图中仍以一次分流通道222对该一次分流通道进行标记。

在本申请另一种实施例中，弧形凸条为轴对称结构的第二弧形凸条227，多个并排的二次分流入口歧管通道224的开口所在平面与第二弧形凸条227之间形成两个所述一次分流通道222，两个一次分流通道222分别与两个入水口24相通；其中，一次分流通道222为轴对称结构；一次分流通道222的一侧面为第二弧形凸条227的一侧壁，该一侧壁为弧形面，弧形面的弧心朝向二次分流入口歧管通道224，一次分流通道222另一侧面与二次分流入口歧管通道224垂直相通；一次分流通道222的底部开有多个贯穿一次分流通道222本体的射流入水孔225，射流入水孔225与二次分流入口歧管通道224一一对应设置，且射流入水孔225设置于一次分流通道222通道口处，以使每个一个射流入水孔225都正对一个二次分流入口歧管通道，因此每个二次分流入口歧管通道分得的冷却工质均等。进水水槽233与一次分流通道222通过射流入水孔225连通。

本实施例的第二出口底板236的上板面开有用于汇集经过换热后的冷却工质的出水水槽234，出水水槽234底部设置有第二热沉出水口235；出水水槽234两侧的开有进水水槽233，两个进水水槽233的底部设置有入水口24。

进水水槽233的尺寸为1.2mm×9.6mm，入水口24的直径为1mm，出水水槽234的尺寸为9.6mm×9.6mm，第二热沉出水235口的直径为3mm。

本申请另一种实施例中，入水口24设置在第二出口底板236的进水水槽233中，结合贯穿一次分流通道222本体的射流入水孔225，进水水槽233的冷却工质从各个射流入水孔225进入一次分流通道222，由于各个射流入水孔225孔径相同，因此经过每个射流入水孔225的冷却工质流量均等。同时，由于第二热沉出水口235、进水口24均设置于第二出口底板236，使得液冷模块2中的冷却工质具有竖直的流向，进而在不影响冷却工质进、出液冷模块2的情况下，将液冷模块2密集排列，进而提高待冷却光伏电池1的排列密度，在单位面积内获得更大的发电功率。

基于同一发明构思，本申请另一实施例提供一种散热结构，包括：高倍聚光密集阵列光伏电池组，陶瓷覆铜基板以及本申请任意实施例所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块；所述陶瓷覆铜基板的一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池连接，另一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块连接。

本说明书中的各个实施例均采用递进或说明的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块及散热结构，进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，包括：微肋板（21）和歧管式分流板（22）；

所述微肋板（21）的上板面连接待冷却光伏电池组（1），下板面连接所述歧管式分流板（22）的上板面；

所述微肋板（21）的下板面均匀设置有多个微肋（211），多个所述微肋（211）将所述微肋板（21）的下板面分割成相互连通的微肋阵通道（212）；

所述歧管式分流板（22）的上板面设置有一次分流通道（222）和多个并排的二次分流入口歧管通道（224），多个所述二次分流入口歧管通道（224）与所述一次分流通道（222）相连，所述一次分流通道（222）与入水口（24）相通，以使经过所述入水口（24）流入所述歧管式分流板（22）的冷却工质通过多个所述二次分流入口歧管通道（224）流入所述微肋阵通道（212），对所述待冷却光伏电池组（1）进行冷却；

两个相邻的所述二次分流入口歧管通道（224）之间形成射流出口歧管通道（221），所述射流出口歧管通道（221）的底部设置有歧管出水孔（223），以使所述微肋阵通道（212）中经过换热后的冷却工质通过多个所述歧管出水孔（223）流出。

2.根据权利要求1所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，

所述歧管式分流板（22）的上板面的两端部分别设置有弧形凸条；

所述弧形凸条的高度为所述微肋（211）的高度与所述一次分流通道（222）的高度之和，以在所述微肋板（21）的下板面与所述歧管式分流板（22）的上板面重合时，连通所述二次分流入口歧管通道（224）与所述微肋阵通道（212），并且连通所述射流出口歧管通道（221）与所述微肋阵通道（212）。

3.根据权利要求2所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，所述弧形凸条为第一弧形凸条（226）；

两个所述入水口（24）位于所述歧管式分流板（22）的同一端面，多个并排的所述二次分流入口歧管通道（224）的开口所在平面与所述第一弧形凸条（226）之间形成两个所述一次分流通道（222），两个所述一次分流通道（222）分别与两个所述入水口（24）相通；其中，

所述一次分流通道（222）的口径朝远离所述入水口（24）的方向逐渐缩小；

所述一次分流通道（222）的一侧面为所述第一弧形凸条（226）的一侧壁，该一侧壁为弧形面，所述弧形面的弧心朝向所述二次分流入口歧管通道（224），所述一次分流通道（222）另一侧面与所述二次分流入口歧管通道（224）垂直相通。

4.根据权利要求3所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，还包括：第一出口底板（23）；

所述歧管式分流板（22）的下板面连接所述第一出口底板（23）的上板面，所述第一出口底板（23）的上板面开有用于汇集所述经过换热后的冷却工质的水槽（231），所述水槽（231）底部设置有第一热沉出水口（232），以将所述经过换热后的冷却工质导出所述高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块（2）。

5.根据权利要求2所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，所述弧形凸条为轴对称结构的第二弧形凸条（227）；

多个并排的所述二次分流入口歧管通道（224）的开口所在平面与所述第二弧形凸条(227)之间形成两个所述一次分流通道(222)，两个所述一次分流通道（222）分别与两个所述入水口（24）相通；其中，

所述一次分流通道（222）为轴对称结构；

所述一次分流通道（222）的一侧面为所述第二弧形凸条（227）的一侧壁，该一侧壁为弧形面，所述弧形面的弧心朝向所述二次分流入口歧管通道（224），所述一次分流通道（222）另一侧面与所述二次分流入口歧管通道（224）垂直相通；

所述一次分流通道（222）的底部开有多个贯穿所述一次分流通道（222）本体的射流入水孔（225），所述射流入水孔（225）与所述二次分流入口歧管通道（224）一一对应设置，且所述射流入水孔（225）设置于所述一次分流通道（222）通道口处。

6.根据权利要求5所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，还包括：第二出口底板（236）；

所述歧管式分流板（22）的下板面连接所述第二出口底板（236）的上板面，所述第二出口底板（236）的上板面开有用于汇集所述经过换热后的冷却工质的出水水槽（234），所述出水水槽（234）底部设置有第二热沉出水口（235）；

所述出水水槽（234）两侧的开有进水水槽（233），两个所述进水水槽（233）的底部设置有所述入水口（24）。

7.根据权利要求1所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，所述歧管出水孔（223）为射流出水孔，多个所述歧管出水孔（223）等间距排列在所述射流出口歧管通道（221）底部。

8.根据权利要求1所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，所述微肋（211）为圆柱形微肋。

9.根据权利要求3所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块，其特征在于，所述射流出口歧管通道（221）包括第一射流出口歧管子通道（2211）和第二射流出口歧管子通道（2212）；

所述第一射流出口歧管子通道（2211）为连接所述歧管式分流板（22）侧壁的出口歧管通道；

所述第一射流出口歧管子通道（2211）的管径为所述第二射流出口歧管子通道（2212）的管径的二分之一；

所述第二射流出口歧管子通道（2212）的管径与所述二次分流入口歧管通道（224）的口径相同。

10.一种散热结构，其特征在于，包括：

高倍聚光密集阵列光伏电池组，陶瓷覆铜基板以及如权利要求1-9任一项所述的高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块；

所述陶瓷覆铜基板的一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池组连接，另一侧板面与所述高倍聚光密集阵列光伏电池微通道液冷模块连接。

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