CN209710593U - 一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，包括多个功率模块，多个功率模块均固定在液冷板的上表面，所述液冷板的下表面加工有与所述功率模块相匹配的冷却模块，且所述液冷板的下表面设有与所述液冷板固定连接的液冷板基板，所述冷却模块由多个C型冷却流道首尾依次串联形成，所述C型冷却流道内固定有多个扰流柱；所述液冷板的侧壁上设有进水管接头和出水管接头连接。本实用新型相比传统的风冷结构体积更小，相比传统的水冷结构(蛇形串联)散热效果更好。在功率模块的正下方设置冷却模块，减少了不必要的浪费，缩短了冷却液流道的长度。

Description

一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构

技术领域

本实用新型涉及一种集成结构，具体地说是一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构。

背景技术

目前，由于混合动力机车内部存在大量的电力设备，产生很大的电流，从而生成大量的热量，如果不能很好的解决散热问题，不单设备的性能会受到影响，功率模块的寿命还会减少。研究表明，温度太高是电子设备的主要失效形式，所以说，功率模块的散热至关重要。

现有混合动力机车功率模块的散热大多采用风冷，导致其集成度较低，致使体积过大。而采用水冷基板散热的结构中大多采用串联蛇形流道，且是在整个基板上布满流道，不但结构复杂，而且由于流道过长，导致沿程阻力过大，散热效率不尽人意。因此，有必要发明一种结构简单、紧凑的机车功率模块散热液冷板以解决现有问题。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构。本实用新型采用的技术手段如下：

一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，包括多个功率模块，功率模块中的电流会产生很大的热量，多个功率模块均固定在液冷板的上表面，所述液冷板的下表面加工有与所述功率模块相匹配的冷却模块，且所述液冷板的下表面设有与所述液冷板固定连接的液冷板基板，所述冷却模块由多个C型冷却流道首尾依次串联形成，且相临两个冷却模块之间通过连接流道连接，所述C型冷却流道内固定有多个扰流柱；多个C型冷却流道首尾依次串联形成的形状类似于半个回字形，相比传统的蛇形串联，他的散热效果更高。

靠近所述液冷板两个端部的冷却模块分别通过进液流道和出液流道与进水管接头和出水管接头连接，所述进水管接头和所述出水管接头设置在所述液冷板的侧壁上。即由进水管接头连接外部冷却液，冷却液由进液流道进入，依次通过最端部的冷却模块、连接流道、中间位置的冷却模块、出液流道、出水管接头，冷却液在液冷板中流过冷却设置在液冷板上的功率模块。

进一步地，所述C型冷却液流道的横截面、所述连接流道的横截面、所述进液流道的横截面和所述出液流道的横截面均呈正方形，且所述横截面的尺寸为8mm×8mm。

进一步地，所述扰流柱的直径为1mm，所述扰流柱的高度为8mm。

进一步地，所述功率模块与所述液冷板之间涂有导热硅脂层。

进一步地，所述导热硅脂层厚度为80-100μm。

进一步地，所述液冷板和液冷板基板均采用304号不锈钢质制成。

进一步地，所述进水管接头和所述出水管接头与外部的连接口均为圆形，所述进水管接头和所述出水管接头与所述进液流道和所述出液流道的连接口均为正方形。

本实用新型具有以下优点：

1、相比传统的风冷结构体积更小，相比传统的水冷结构(蛇形串联)散热效果更好。

2、在功率模块的正下方设置冷却模块，减少了不必要的浪费，缩短了冷却液流道的长度。

基于上述理由本实用新型可在混合动力机车的功率模块散热等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型具体实施方式中一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本实用新型具体实施方式中液冷板透视图。

图4是本实用新型具体实施方式中液冷板剖视图。

图5是本实用新型具体实施方式中进水管接头局部示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图5所示，一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，包括多个功率模块1，本实施例中具有四个功率模块1分别为一个功率二极管、一个IGBT模块、两个功率电阻，功率模块1中的电流会产生很大的热量，四个功率模块1均固定在液冷板2的上表面，所述液冷板2的下表面加工有与所述功率模块1相匹配的冷却模块21，本实施例中具有四个冷却模块，且所述液冷板2的下表面设有与所述液冷板2固定连接的液冷板基板3，所述冷却模块21由多个C型冷却流道22首尾依次串联形成，且相临两个冷却模块21之间通过连接流道23连接，所述C型冷却流道22内固定有多个扰流柱24；多个C型冷却流道22首尾依次串联形成的形状类似于半个回字形，相比传统的蛇形串联，他的散热效果更高。

靠近所述液冷板两个端部的冷却模块21分别通过进液流道25和出液流道26与进水管接头27和出水管接头28连接，所述进水管接头27和所述出水管接头28设置在所述液冷板2的侧壁上。即由进水管接头27连接外部冷却液，冷却液由进液流道25进入，依次通过最端部的冷却模块21、连接流道23、中间位置的冷却模块21、出液流道26、出水管接头28，冷却液在液冷板2中流过冷却设置在液冷板2上的功率模块1。

进一步地，所述C型冷却液流道22的横截面、所述连接流道23的横截面、所述进液流道25的横截面和所述出液流道26的横截面均呈正方形，且所述横截面的尺寸为8mm×8mm。

进一步地，所述扰流柱24的直径为1mm，所述扰流柱24的高度为8mm。

进一步地，所述功率模块1与所述液冷板2之间涂有导热硅脂层11。

进一步地，所述导热硅脂层11厚度为80-100μm。

进一步地，所述液冷板2和液冷板基板3均采用304号不锈钢质制成。

进一步地，所述进水管接头7和所述出水管接头8与外部的连接口均为圆形，所述进水管接头27和所述出水管接头28与所述进液流道25和所述出液流道26的连接口均为正方形。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，其特征在于，包括多个功率模块，多个功率模块均固定在液冷板的上表面，所述液冷板的下表面加工有与所述功率模块相匹配的冷却模块，且所述液冷板的下表面设有与所述液冷板固定连接的液冷板基板，所述冷却模块由多个C型冷却流道首尾依次串联形成，且相临两个冷却模块之间通过连接流道连接，所述C型冷却流道内固定有多个扰流柱；

靠近所述液冷板两个端部的冷却模块分别通过进液流道和出液流道与进水管接头和出水管接头连接，所述进水管接头和所述出水管接头设置在所述液冷板的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，其特征在于：所述C型冷却液流道的横截面、所述连接流道的横截面、所述进液流道的横截面和所述出液流道的横截面均呈正方形，且所述横截面的尺寸为8mm×8mm。

3.根据权利要求2所述的一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，其特征在于：所述扰流柱的直径为1mm，所述扰流柱的高度为8mm。

4.根据权利要求1所述的一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，其特征在于：所述功率模块与所述液冷板之间涂有导热硅脂层。

5.根据权利要求4所述的一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，其特征在于：所述导热硅脂层厚度为80-100μm。

6.根据权利要求1所述的一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，其特征在于：所述液冷板和液冷板基板均采用304号不锈钢质制成。

7.根据权利要求1所述的一种混合动力机车功率模块与液冷板的集成结构，其特征在于：所述进水管接头和所述出水管接头与外部的连接口均为圆形，所述进水管接头和所述出水管接头与所述进液流道和所述出液流道的连接口均为正方形。