CN203194078U - 散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种散热器，包括：水冷板，其内部具有冷却液的流道，其表面紧贴着发热元器件。半导体制冷片，其冷端紧贴着相同或不同的发热元器件，其热端统一紧贴着水冷板的表面。温度传感器，设置在相同或不同的发热元器件的表面。控制模块，接收温度传感器所采集的发热元器件的温度，还控制着水冷板中的冷却液的流速，还控制着各个半导体制冷片的启闭及功率。本申请所述的散热器可以单独开启水冷板，也可一并开启水冷板和半导体制冷片。水冷板中的冷却液流速、半导体制冷片的开启数量、半导体制冷片的功率都受控制模块的控制，因而可根据发热元器件的温度和/或输出功率自动调节，从而具有散热效果好、智能调节快等优点。
Description
技术领域
本申请涉及一种散热器，特别适用于对电动汽车的电力电子控制器（Power ElectricUnit）进行散热。
背景技术
目前，电动汽车的电力电子控制器一般采用单一的水冷或风冷散热方式，散热效果一般，且不能根据电动汽车的实际工作状态调整散热效果。
随着消费者对电动汽车的动力及驾驶效果的要求升高，电力电子控制器的内部功率及电流等级大大提高，散热问题也变得日益重要，并可能将对电力电子控制器的可靠性造成严峻的挑战。
实用新型内容
本申请所要解决的技术问题是提供一种新型的散热器，具有较好的散热效果，从而可满足大功率、大电流元器件的散热需求。
为解决上述技术问题，本申请散热器包括：
——水冷板，其内部具有冷却液的流道，其表面紧贴着发热元器件；
——一个或多个半导体制冷片，其冷端紧贴着相同或不同的发热元器件，其热端统一紧贴着水冷板的表面；
——一个或多个温度传感器，设置在相同或不同的发热元器件的表面；
——控制模块，接收温度传感器所采集的发热元器件的温度，还控制着水冷板中的冷却液的流速，还控制着各个半导体制冷片的启闭及功率。
进一步地，所述控制模块还接收各个发热元器件的输出功率。
进一步地，所述控制模块为微处理器。
本申请所述的散热器可以单独开启水冷板，也可一并开启水冷板和半导体制冷片。水冷板中的冷却液流速、半导体制冷片的开启数量、半导体制冷片的功率都受控制模块的控制，因而可根据发热元器件的温度和/或输出功率自动调节，从而具有散热效果好、智能调节快等优点。
附图说明
图1是半导体制冷片的原理示意图；
图2是本申请的散热器的结构示意图。
图中附图标记说明：
1为水冷板；2～7为半导体制冷片；8～9为温度传感器；10为控制模块。
具体实施方式
当电流流过两种不同导体的界面时，或从外界吸收热量，或向外界释放热量。这就是珀尔帖效应（Peltier Effect）。基于珀尔帖效应衍生出的半导体制冷片（PeltierModule，也称帕尔贴）如图1所示。半导体制冷片由n型半导体和p型半导体组成热电偶，在两种半导体材料之间以及与直流电源的接头处均设置有金属导体。当直流电通过上述热电偶时，电流从n型半导体流向p型半导体时便在np界面的金属导体处吸收热量，称为冷端；电流从p型半导体流向n型半导体时（包括电流流入n型半导体、电流从p型半导体流出）便在pn界面的金属导体处释放热量，称为热端。通常在冷端、外端外还具有绝缘陶瓷片（未图示）实现电隔离。将半导体制冷片的冷端接触发热元器件，那么热量就会快速传导至热端，实现良好的散热效果。
请参阅图2，这是本申请散热器的一个实施例。其包括：
——水冷板1，其内部具有冷却液的流道，其表面紧贴着发热元器件。
——一个或多个半导体制冷片，其冷端紧贴着相同或不同的发热元器件，其热端统一紧贴着水冷板1的表面。图2中示意性地表示为六个半导体制冷片2～7，
——一个或多个温度传感器，设置在相同或不同的发热元器件的表面。图2中示意性地表示为两个温度传感器8～9。
——控制模块10，接收温度传感器8～9所采集的发热元器件的温度，还控制着水冷板1中的冷却液的流速，还控制着各个半导体制冷片2～7的启闭及功率。所述控制模块10可采用MCU（微处理器、单片机），应用于车辆时可采用车辆中的任意现有MCU。
上述散热器可以仅采用水冷板进行散热，而不开启半导体制冷片；也可以既采用水冷板进行散热，同时开启一个或多个半导体制冷片。下面就以其对电力电子控制器进行散热为例进行详细说明。
工作方案1：电力电子控制器在小功率、小电流的工作状态下，控制模块10仅启动水冷板为发热元器件散热。当温度传感器8～9所采集的发热元器件的温度越高，则控制模块10所调节的水冷板1中的冷却液的流速就越大。
例如，可设置多个温度区间，在每个温度区间内采用一定范围的冷却液流速，如下表1所示。
| 温度传感器采集的温度 | 冷却液的流量控制值 | |
| 温度区间1 | ＜0℃ | 0L/min |
| 温度区间2 | ≥0℃，且＜25℃ | ≥2L/min |
| 温度区间3 | ≥25℃，且＜55℃ | ≥4L/min |
| 温度区间4 | ≥55℃ | ≥6L/min |
表1根据采集温度控制冷却液流速的一个实例
工作方案2：当电动汽车在复杂路况工作时，需要电力电子控制器提供变功率、变电流的控制方案。为了有效保护大功率、大电流的发热元器件，控制模块10采集电力电子控制器的输出功率和温度传感器所采集的温度。控制模块10调节冷却液的流速随着输出功率的增加而增加，反之亦然。控制模块10还控制半导体制冷片的开启数量和/或功率随着所采集温度的升高而增加，反之亦然。
例如，为所述输出功率设置多个功率区间，在每个功率区间内采用一定范围的冷却液流速，类似表1所示。为所述采集的温度设置几个温度区间，在每个温度区间内开启一定数量的半导体制冷片或使已开启的半导体制冷片的功率增加，类似表1所示。
本申请在传统的水冷型散热器的基础上，增加了半导体制冷片和温度传感器，从而有效提升了散热效果。还可根据温度传感器的检测数据对散热效果进行调节，实现自动控制、智能调节、降低能耗、提高效率等有益效果。
以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种散热器，其特征是，包括：
——水冷板，其内部具有冷却液的流道，其表面紧贴着发热元器件；
——一个或多个半导体制冷片，其冷端紧贴着相同或不同的发热元器件，其热端统一紧贴着水冷板的表面；
——一个或多个温度传感器，设置在相同或不同的发热元器件的表面；
——控制模块，接收温度传感器所采集的发热元器件的温度，还控制着水冷板中的冷却液的流速，还控制着各个半导体制冷片的启闭及功率。
2.根据权利要求1所述的散热器，其特征是，所述控制模块还接收各个发热元器件的输出功率。
3.根据权利要求1所述的散热器，其特征是，所述控制模块为微处理器。
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| CN 201320165842 CN203194078U (zh) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | 散热器 |
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2013
- 2013-04-03 CN CN 201320165842 patent/CN203194078U/zh not_active Expired - Fee Related
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