CN112714592A - 一种机车充电机用多功能水冷散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机车充电机用的散热器，具体为一种机车充电机用多功能水冷散热器。多功能散热器由冷板、翅片、风扇组件和水冷接头组成，在冷板内部留有冷却液循环流道，流道两端安装水冷接头。散热器通过水冷接头连接至整车冷却系统主管路中，温度较低的冷却液从散热器进水口处流入，吸收传递至冷板的热量，冷却液温度升高之后从散热器出水口处流出。风扇组件的吸风方向平行于散热器翅片方向，风扇吸动空气流动，促进热空气与翅片进行热量传递，翅片将吸收的热量传递至冷板，通过冷板内循环的冷却液将热量带走。本散热器具有小型化、轻量化、集成化、易维护的特点。
Description
技术领域
本发明涉及机车充电机用的散热器，具体为一种机车充电机用多功能水冷散热器。
背景技术
混合动力调车机车的双向DC/DC充电机通过控制其内部IGBT的通断起着管理车载动力电池充、放电的功能。在给动力电池充电过程中，充电机作为降压电源将机车直流母线电压转换为可调节的充电电压用于动力电池组充电。放电过程中，充电机作为升压源将动力电池存储的电能变送到机车直流母线上用于机车牵引。由于充电机在充、放电过程产生大量的热，需要高效率的散热器将热量排出，保证充电机持续、高效地工作。
现有轨道交通车辆充电机散热器有风冷和水冷散热器两种。风冷散热器由冷板和散热翅片组成，冷板一侧平面焊接有翅片，另一侧平面布置IGBT等发热部件。散热器翅片一般布置在冷却风道内部，部件发出的热量传递给冷板和翅片，通过风道内的冷却空气将热量带走。水冷散热器由进水口、出水口和冷板组成，在冷板内部有流道连通进、出水口，冷却液通过在流道内循环带走热量。IGBT等发热部件布置在冷板单侧或同时布置在冷板两侧。
上述风冷和水冷散热器存在以下缺点：
1）现有的充电机散热器功能单一，只能对直接安装在散热器上的发热部件散热，无法满足体积受限的的大功率双向DC/DC充电机结构布局要求。
2）充电机内无法直接装配在散热器上的大功率发热部件需要放置在专门的风道内，发热部件防水、防尘设计要求高。
3）风冷散热器需要配备专门的风道，整体结构占用空间大，重量大。
发明内容
本发明设计了一种应用在大功率双向DC/DC充电机上的多功能水冷散热器。不仅能够对直接安装在散热器冷板上的IGBT等发热部件散热，并能够冷却充电机内不适宜直接安装在散热器冷板上的发热部件。本散热器具有小型化、轻量化、集成化、易维护的特点。
本发明是采用如下的技术方案实现的：一种机车充电机用多功能水冷散热器，包括冷板，在冷板内部留有冷却液循环流道，流道两端分别安装水冷接头，一个作为进水接头，一个作为出水接头，在冷板的上表面安装IGBT发热部件。
上述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，冷板的下表面还安装有翅片。
上述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，冷板的下表面还安装有包围翅片的框架，框架的前端和后端都开口，其中前端开口处还安装有风扇组件。
上述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，风扇组件的吸风方向平行于散热器翅片方向。
上述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，风扇组件将充电机内的热空气由框架后端开口吸入到框架内，促进热空气与翅片进行热量传递，翅片将吸收的热量传递至冷板，通过冷板内循环的冷却液将热量带走。
上述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，直接装配在冷板上表面IGBT发热部件产生的热量直接传递至冷板，通过冷板内循环的冷却液将器件产生的热量带走；无法装配在冷板上的发热部件产生的热量由翅片传递至冷板，通过冷板内循环的冷却液将器件产生的热量带走。
上述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，风扇组件的数量为两个。
本发明技术方案带来的有益效果如下：
（1）多功能散热器能够对安装在散热器上的部件及无法装配在散热器上的发热部件同时冷却，能够节省充电机设计空间，减轻重量。
（2）无法装配在散热器上的大功率发热部件可以直接安装在充电机箱体内部，无需专门的风道对其冷却，降低了这些部件的防水、防尘设计要求。
附图说明
图1为多功能水冷散热器的前视图。
图2为多功能水冷散热器的后视图。
图3为多功能散热器热空气流动方向示意图。
图中：1-冷板，2-水冷接头，3-风扇组件，4-翅片。
具体实施方式
多功能散热器由冷板1、翅片4、风扇组件3和水冷接头2组成，多功能散热器结构如图1和图2所示。在冷板1内部留有冷却液循环流道，流道两端安装水冷接头2。散热器通过水冷接头2连接至整车冷却系统主管路中，温度较低的冷却液从散热器进水口处流入，吸收传递至冷板的热量，冷却液温度升高之后从散热器出水口处流出。
风扇组件3的吸风方向平行于散热器翅片方向，风扇吸动空气流动，促进热空气与翅片进行热量传递，翅片将吸收的热量传递至冷板，通过冷板内循环的冷却液将热量带走，多功能散热器吹风方向如图3所示。风扇组件3可以直接装配在冷板上，也可以装配在充电机箱体上。
IGBT等直接装配在冷板平面上发热部件产生的热量直接传递至冷板，通过冷板内循环的冷却液将器件产生的热量带走。无法装配在冷板上的发热部件产生的热量由翅片传递至冷板，通过冷板内循环的冷却液将器件产生的热量带走。
Claims (7)
1.一种机车充电机用多功能水冷散热器，其特征在于：包括冷板（1），在冷板内部留有冷却液循环流道，流道两端分别安装水冷接头（2），一个作为进水接头，一个作为出水接头，在冷板的上表面安装IGBT发热部件。
2.根据权利要求1所述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，其特征在于：冷板的下表面还安装有翅片（4）。
3.根据权利要求2所述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，其特征在于：冷板的下表面还安装有包围翅片的框架，框架的前端和后端都开口，其中前端开口处还安装有风扇组件（3）。
4.根据权利要求3所述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，其特征在于：风扇组件的吸风方向平行于散热器翅片方向。
5.根据权利要求4所述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，其特征在于：风扇组件（3）将充电机内的热空气由框架后端开口吸入到框架内，促进热空气与翅片（4）进行热量传递，翅片将吸收的热量传递至冷板（1），通过冷板内循环的冷却液将热量带走。
6.根据权利要求5所述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，其特征在于：直接装配在冷板上表面IGBT发热部件产生的热量直接传递至冷板（1），通过冷板内循环的冷却液将器件产生的热量带走；无法装配在冷板上的发热部件产生的热量由翅片传递至冷板（1），通过冷板内循环的冷却液将器件产生的热量带走。
7.根据权利要求3或4或5或6所述的一种机车充电机用多功能水冷散热器，其特征在于：风扇组件（3）的数量为两个。
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