CN206686498U - 用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板，本水冷板的基板表面成排间隔设有长方体凹槽，多组翅片式散热单元分别设于长方体凹槽内，多个分流台分别设于长方体凹槽内并且位于相邻翅片式散热单元之间，进水接头和出水接头分别设于基板两端，基板两端表面分别设有入口沉台和出口沉台，入口沉台分别连通进水接头和前端翅片式散热单元，出口沉台分别连通出水接头和尾端翅片式散热单元，纤料板和盖板依次设于所述基板表面。本水冷板内部流道结构优异，具有更高的散热效率，在满足同样散热指标的前提下，使得散热效果更为均匀，并且能够最大限度降低水冷系统的压降，确保多组功率模块的均温性能及风力发电系统的稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板。
背景技术
水冷板作为一种散热效率高、运行安静、降温稳定、对环境依赖小的散热方式，在电力电子领域被广泛应用。但随着风力发电行业功率模块的功率密度越来越大，使得整个系统的热耗也急剧增加，这对水冷板的散热结构设计提出了更高的要求，除了提升水冷板的散热效率，也要确保水冷板的均温性能和较小的水冷压力损失。
传统的水冷板流道设计形式单一，对于高功率密度功率模块的散热效果大打折扣；尤其对于风力发电，需要同时对多组功率模块进行散热，会导致水冷板的尺寸过大，流道较长，从而造成水冷系统压力有较大的损失，而且不同功率模块之间的温差过大，影响多组功率模块的均温性能及风力发电系统的稳定运行。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板，本水冷板内部流道结构优异，具有更高的散热效率，在满足同样散热指标的前提下，使得散热效果更为均匀，并且能够最大限度降低水冷系统的压降，确保多组功率模块的均温性能及风力发电系统的稳定运行。
为解决上述技术问题，本实用新型用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板包括基板、纤料板、盖板、进水接头、出水接头、多组翅片式散热单元和多个分流台，所述基板表面成排间隔设有长方体凹槽，所述多组翅片式散热单元分别设于所述长方体凹槽内，所述多个分流台分别设于所述长方体凹槽内并且位于相邻翅片式散热单元之间，所述进水接头和出水接头分别设于所述基板两端，所述基板两端表面分别设有入口沉台和出口沉台，所述入口沉台分别连通所述进水接头和前端翅片式散热单元，所述出口沉台分别连通所述出水接头和尾端翅片式散热单元，所述纤料板和盖板依次设于所述基板表面。
进一步，所述多组翅片式散热单元的流道截面积沿水流方向逐渐减小、翅片密度逐渐增大。
进一步，所述纤料板与盖板之间通过真空钎焊连接。
进一步，所述盖板表面分别设有功率模块安装螺孔和水冷板安装螺孔。
由于本实用新型用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板采用了上述技术方案，即本水冷板的基板表面成排间隔设有长方体凹槽，多组翅片式散热单元分别设于长方体凹槽内，多个分流台分别设于长方体凹槽内并且位于相邻翅片式散热单元之间，进水接头和出水接头分别设于基板两端，基板两端表面分别设有入口沉台和出口沉台，入口沉台分别连通进水接头和前端翅片式散热单元，出口沉台分别连通出水接头和尾端翅片式散热单元，纤料板和盖板依次设于所述基板表面。本水冷板内部流道结构优异，具有更高的散热效率，在满足同样散热指标的前提下，使得散热效果更为均匀，并且能够最大限度降低水冷系统的压降，确保多组功率模块的均温性能及风力发电系统的稳定运行。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板的结构示意图；
图2为本水冷板中基板表面示意图。
具体实施方式
实施例如图1和图2所示，本实用新型用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板包括基板1、纤料板2、盖板3、进水接头4、出水接头5、多组翅片式散热单元6和多个分流台7，所述基板1表面成排间隔设有长方体凹槽11，所述多组翅片式散热单元6分别设于所述长方体凹槽11内，所述多个分流台7分别设于所述长方体凹槽11内并且位于相邻翅片式散热单元6之间，所述进水接头4和出水接头5分别设于所述基板1两端，所述基板1两端表面分别设有入口沉台12和出口沉台13，所述入口沉台12分别连通所述进水接头4和前端翅片式散热单元，所述出口沉台13分别连通所述出水接头5和尾端翅片式散热单元，所述纤料板2和盖板3依次设于所述基板1表面。
优选的，所述多组翅片式散热单元6的流道截面积沿水流方向逐渐减小、翅片密度逐渐增大。这一方面增加了冷却液流经后续翅片式散热单元与盖板接触的散热面积，使得功率模块区域的散热效果增加；而且冷却液流经各翅片式散热单元的流速是逐渐增大的，因此，冷却液不会迟滞，会更快的将热量带走，温升不会提高，这就使得整个水冷板上的功率模块区域的温升趋于一致并且保持在更低的范围，满足功率模块的均温性能要求。
优选的，所述纤料板2与盖板3之间通过真空钎焊连接。
优选的，所述盖板3表面分别设有功率模块安装螺孔31和水冷板安装螺孔32，分别用于安装功率模块及将本水冷板固定在系统机箱内。
本水冷板的冷却液从进水接头流入，经过入口沉台后分别流经设于长方体凹槽内的每个翅片式散热单元的流道，相邻翅片式散热单元之间通过分流台连接，以保证冷却液的流通，冷却液最后经过出口沉台汇流后从出水接头流出，实现设于于水冷板盖板上的功率模块的冷却。
基板表面以及翅片式散热单元表面覆盖着一层钎料板，通过真空钎焊与盖板焊接在一起，并与基板形成密封的腔体和流道，配合进水接头和出水接头共同组成本水冷板的冷却液通道。分流台除了在真空钎焊的时候增加水冷板整体结构强度的作用外，还能起到分流扰流的作用，加之翅片式散热单元的翅片密度不同，即可以认为各单元的翅片是错开放置的，这使得流道表面的热膜会因冷却液的剧烈扰动被破坏，从而增加散热的效率。
本水冷板通过在基板表面开设成排的长方体凹槽使两列翅片式散热单元构成并联结构，使得冷却液流过整个大尺寸水冷板时的压力损失大大降低；而且同一列翅片式散热单元的流道截面积沿着水流的方向依次减小，使得冷却液在经过后面功率模块区域的时候能够提高流速，从而快速带走热量，保证整块水冷板和多组功率模块的均温性能。
综上所述，本水冷板具有散热效率高、均温性能好、冷却液压降低的特性，使得其在使用上具有很好的实用性，确保多组功率模块的均温性能及风力发电系统的稳定运行。
Claims (4)
1.一种用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板，其特征在于：本水冷板包括基板、纤料板、盖板、进水接头、出水接头、多组翅片式散热单元和多个分流台，所述基板表面成排间隔设有长方体凹槽，所述多组翅片式散热单元分别设于所述长方体凹槽内，所述多个分流台分别设于所述长方体凹槽内并且位于相邻翅片式散热单元之间，所述进水接头和出水接头分别设于所述基板两端，所述基板两端表面分别设有入口沉台和出口沉台，所述入口沉台分别连通所述进水接头和前端翅片式散热单元，所述出口沉台分别连通所述出水接头和尾端翅片式散热单元，所述纤料板和盖板依次设于所述基板表面。
2.根据权利要求1所述的用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板，其特征在于：所述多组翅片式散热单元的流道截面积沿水流方向逐渐减小、翅片密度逐渐增大。
3.根据权利要求1或2所述的用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板，其特征在于：所述纤料板与盖板之间通过真空钎焊连接。
4.根据权利要求3所述的用于风力发电功率模块的大尺寸水冷板，其特征在于：所述盖板表面分别设有功率模块安装螺孔和水冷板安装螺孔。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109698398A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-04-30 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种一体化设计毫米波相控阵天线 |
| CN116864467A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-10 | 毫厘机电(苏州)有限公司 | 一种芯片散热装置 |
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| CN109698398B (zh) * | 2018-12-13 | 2020-10-16 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种一体化设计毫米波相控阵天线 |
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