CN217884286U - 散热装置和变桨系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种散热装置和变桨系统，所述散热装置包括：PCB板，所述PCB板在Z向上具有彼此相对设置的第一侧面和第二侧面；以及水冷散热结构，所述水冷散热结构设置于所述第一侧面且包括散热板，所述散热板包括板状本体，所述板状本体上形成有用于容纳冷却液的腔室以及进液管路和回液管路，所述进液管路的一端连接所述腔室，另一端设置在所述板状本体的外壁上，以形成进液口，所述回液管路的一端连接所述腔室，另一端设置在所述板状本体的外壁上，以形成出液口，其中，所述腔室内设置有多个导热件，多个所述导热件在所述腔室内间隔设置。该散热装置散热效果好，有利于保证风电发电机组安全稳定地运行。

Description

散热装置和变桨系统

技术领域

本公开涉及风力发电领域，具体地，涉及一种散热装置和变桨系统。

背景技术

变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。具体地，变桨系统用于实现风力发电机组的变桨控制，即通过控制风机桨叶的旋转来调节桨叶的节距角，从而改变气流对桨叶的攻角，进而控制风机桨叶捕获的气动转矩和气动功率，并且能够在紧急情况下顺桨，降低转速，保证风电发电机组安全停机。

相关技术中，由于变桨系统工况复杂且位于一个比较封闭的工作环境中，从而导致变桨系统内的元件散热不良，进而导致发电机组故障停机以及电量损失。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种散热装置，该散热装置散热效果好，有利于保证风电发电机组安全稳定地运行。

为了实现上述目的，本公开提供一种散热装置，所述散热装置包括：PCB板，所述PCB板在Z向上具有彼此相对设置的第一侧面和第二侧面；以及水冷散热结构，所述水冷散热结构设置于所述第一侧面且包括散热板，所述散热板包括板状本体，所述板状本体上形成有用于容纳冷却液的腔室以及进液管路和回液管路，所述进液管路的一端连接所述腔室，另一端设置在所述板状本体的外壁上，以形成进液口，所述回液管路的一端连接所述腔室，另一端设置在所述板状本体的外壁上，以形成出液口，其中，所述腔室内设置有多个导热件，多个所述导热件在所述腔室内间隔设置。

可选地，所述导热件构造为柱状结构，该导热件的上端部固定连接于所述板状本体。

可选地，所述散热装置还包括所述风冷散热结构，所述风冷散热结构设置于所述PCB板的第二侧面。

可选地，所述风冷散热结构包括翅片组件，所述翅片组件包括多个散热翅片，多个所述散热翅片彼此平行且间隔地设置在所述第一安装板上，所述第一安装板连接于所述PCB板。

可选地，所述翅片组件包括固定板，所述固定板设置于所述第一安装板和所述PCB板之间，且所述固定板上设置有多个导热片，其中，所述导热片与所述PCB板之间设置有导热膏。

可选地，所述翅片组件还包括第二安装板和支撑结构，所述第二安装板上设置有通孔，所述支撑结构包括止挡部和杆部，所述杆部在轴向上的一端连接于所述止挡部，另一端穿过所述通孔并抵接于所述固定板，其中，所述止挡部的外径大于所述通孔的直径。

可选地，所述散热板和所述固定板之间设置有弹性件，所述弹性件构造为平板部分和支撑部分，所述支撑部分在轴向上的一端抵接于所述散热板的上表面，另一端连接于所述平板部分，其中，所述平板部分的下端面抵接于所述PCB板。

可选地，所述风冷散热结构还包括散热风扇，所述散热风扇的数量设置为多个，多个所述散热风扇在所述翅片组件的周向方向上间隔设置。

可选地，所述散热装置包括基座，所述基座位于所述水冷散热结构远离所述PCB板的一侧，并与所述水冷散热结构固定连接。

在上述方案的基础上，本公开还提供一种变桨系统，所述变桨系统设置有上述的散热装置。

通过上述技术方案，在本公开提供的散热装置中，通过在PCB板的第一侧面设置水冷散热结构，来对PCB板进行散热，散热效果好且不会受到灰尘的干扰，噪声较小。其中，水冷散热结构的散热板包括板状本体，冷却液经板状本体上的进液口和进液管路进入到板状本体内的腔室中，而腔室中设置有多个导热件，该板状本体以及多个导热件能够将PCB板的热量传导至腔室中，进而与腔室内的冷却液进行热交换，从而有效地对PCB板进行散热。多个导热件在腔室内间隔设置，这样可以提高导热件与冷却液的热交换效率，即，有利于提高PCB板的散热效率。热交换后的冷却液经回液管路和出液口从腔室中流出，这样可以使得腔室内的冷却液始终处于低温状态，以保证导热件与冷却液的热交换效率，即，保证了PCB板的散热效率。其中，可以根据不同应用场景适应性地设计PCB板，例如，PCB板可以为变桨系统的PCB板，通过水冷散热结构来对变桨系统的PCB板进行散热，其散热效果好，从而保证变桨系统内的元件能够有效地散热，进而使得风电发电机组能够安全稳定地运行。因此，本公开提供的散热装置散热效果好，有利于保证风电发电机组安全稳定地运行。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开具体实施方式提供的散热装置的结构示意图；

图2是根据本公开具体实施方式提供的散热装置的另一角度的结构示意图，其中，为了避免干扰，移除了散热风扇和第二安装板；

图3是根据本公开具体实施方式提供的散热装置的又一角度的结构示意图，其中，为了避免干扰，移除了散热风扇和第二安装板；

图4是根据本公开具体实施方式提供的散热装置中的水冷散热结构的结构示意图。

附图标记说明

1-PCB板；11-第二侧面；12-元件；

2-散热板；21-板状本体；211-腔室；212-进液管路；213-进液口；214-回液管路；215-出液口；216-导热件；

3-翅片组件；31-散热翅片；32-第一安装板；33-第二安装板；34-支撑结构；341-止挡部；342-杆部；35-固定板；36-导热片；

4-散热风扇；41-固定架；42-连接杆；

5-弹性件；51-平板部分；52-支撑部分；

6-基座。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“内”、“外”是相对于对应的部件自身轮廓而言的“内、外”。“上”、“下”是相应附图1中图面上的上、下，具体地，以风冷散热结构所在的一侧为上侧，以水冷散热结构所在的一侧为下侧，此外，本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

根据本公开的具体实施方式，提供一种散热装置，图1至图4示出了该散热装置的一种实施例。其中，参考图1至图4所示，该散热装置可以包括：PCB板1，PCB板1在Z向上具有彼此相对设置的第一侧面和第二侧面11；以及水冷散热结构，水冷散热结构设置于第一侧面且包括散热板2，散热板2包括板状本体21，板状本体21上形成有用于容纳冷却液的腔室211以及进液管路212和回液管路214，进液管路212的一端连接腔室211，另一端设置在板状本体21的外壁上，以形成进液口213，回液管路214的一端连接腔室211，另一端设置在板状本体21的外壁上，以形成出液口215，其中，腔室211内设置有多个导热件216，多个导热件216在腔室211内间隔设置。

通过上述技术方案，在本公开提供的散热装置中，通过在PCB板1的第一侧面设置水冷散热结构，来对PCB板1进行散热，散热效果好且不会受到灰尘的干扰，噪声较小。其中，水冷散热结构的散热板2包括板状本体21，冷却液经板状本体21上的进液口213和进液管路212进入到板状本体21内的腔室211中，而腔室211中设置有多个导热件216，该板状本体21以及多个导热件216能够将PCB板1的热量传导至腔室211中，进而与腔室211内的冷却液进行热交换，从而有效地对PCB板1进行散热。多个导热件216在腔室211内间隔设置，这样可以提高导热件216与冷却液的热交换效率，即，有利于提高PCB板1的散热效率。热交换后的冷却液经回液管路214和出液口215从腔室211中流出，这样可以使得腔室211内的冷却液始终处于低温状态，以保证导热件216与冷却液的热交换效率，即，保证了PCB板1的散热效率。其中，可以根据不同应用场景适应性地设计PCB板1，例如，PCB板1可以为变桨系统的PCB板，通过水冷散热结构来对变桨系统的PCB板进行散热，其散热效果好，从而保证变桨系统内的元件能够有效地散热，进而使得风电发电机组能够安全稳定地运行。因此，本公开提供的散热装置散热效果好，有利于保证风电发电机组安全稳定地运行。

下面，本公开将以PCB板1为变桨系统的PCB板为例进行示例性介绍。

在本公开的具体实施方式中，进液口213可以连接进液管，出液口215可以连接出液管，并且进液管和出液管均可以设置有水泵。在本公开的一些具体实施方式中，进液管和出液管可以连通，并且延伸至变桨系统的外部，由外界自然风进行换热，也可以延伸至地下土壤中进行换热，对此，本公开不作任何限制，本领域技术人员可以根据实际需要适应性选择。

在本公开的具体实施方式中，导热件216可以以任意合适的方式构造，可选择地，参考图4所示，导热件216可以构造为柱状结构，该导热件216的上端部固定连接于板状本体21，这样可以便于导热件216将PCB板1的热量传导至腔室211中，进而与腔室211内的冷却液进行热交换，从而有效地对PCB板1进行散热。其中，导热件216的下端部可以固定连接于板状本体21，也可以构造为自由端，对此，本公开不作任何限制，本领域技术人员可以根据实际需要适应性选择。在本公开的其它实施例中，导热件216还可以是其它的构造方式，例如，导热件216可以构造为板状结构，且该板状结构的上端部固定连接有板状本体21，对此，本公开不作任何限制。

其中，导热件216的数量可以设置为多个，并且导热件216的数量与PCB板1上的元件12，即相应的发热电子元件的数量相同且一一对应地设置，这样可以增强PCB板1的局部散热效果。

在本公开的具体实施方式中，参考图1至图3所示，散热装置还可以包括风冷散热结构，风冷散热结构设置于PCB板1的第二侧面11。通过风冷散热结构来对PCB板1进行散热，以进一步地提高PCB板1的散热效率。其中，通过对风冷散热结构和水冷散热结构可以实现PCB板1的双向散热，散热效果更好。

在本公开的具体实施方式中，风冷散热结构可以以任意合适的方式配置。可选择地，参考图1至图3所示，风冷散热结构可以包括翅片组件3，翅片组件3可以包括多个散热翅片31，多个散热翅片31彼此平行且间隔地设置在第一安装板32上，第一安装板32连接于PCB板1。PCB板1的元件12产生的热量经第一安装板32传递至多个散热翅片31上，通过多个散热翅片31与外界环境进行热交换来实现对PCB板1的散热。在本公开的其他实施例中，风冷散热结构还可以是其它的配置方式，对此，本公开不作任何限制。

在本公开的具体实施方式中，参考图2至图3所示，翅片组件3可以包括固定板35，固定板35设置于第一安装板32和PCB板1之间，且固定板35上设置有多个导热片36，多个导热片36可以与PCB板1上的元件12，即相应的发热电子元件的数量相同且一一对应地设置并接触，这样，通过导热片36与发热电子元件的直接接触，能够将热量传导至散热翅片31上，从而保证发热电子元件的性能始终处于良好的运行状态下，降低变桨系统功能的故障率。其中，导热片36与PCB板1之间设置有导热膏。导热膏的设置能够进一步地提高PCB板1上的元件12，即相应的发热电子元件，与散热翅片31之间的热传导性能。其中，导热膏可以以任意合适的方式构造，例如，导热膏可以构造为导热硅脂，导热硅脂是一种高导热绝缘有机硅材料，其具有低油离度(趋向于零)，耐高低温、耐水、臭氧、耐气候老化的性能，并且能够在零下50℃至230℃的温度下长期保持脂膏状态。

在本公开的具体实施方式中，参考图2至图3所示，翅片组件3还可以包括第二安装板33和支撑结构34，第二安装板33上设置有通孔，支撑结构34可以包括止挡部341和杆部342，杆部342在轴向上的一端连接于止挡部341，另一端穿过通孔并抵接于固定板35，其中，止挡部341的外径大于通孔的直径。第二安装板33和支撑结构34一方面能够对多个散热翅片31起到固定作用，另一方面能够将多个散热翅片31、第一安装板32以及固定板35压紧，从而保证固定板35上的导热片36与PCB板1上的元件12，即相应的发热电子元件紧密接触以及接触面积，有利于热量的传导。

在本公开的具体实施方式中，参考图1至图3所示，散热板2和固定板35之间可以设置有弹性件5，其中，弹性件5可以以任意合适的方式构造，可选择地，参考图1至图3所示，弹性件5可以构造为平板部分51和支撑部分52，支撑部分52在轴向上的一端抵接于散热板2的上表面，另一端连接于平板部分51，其中，平板部分51的下端面抵接于PCB板1。弹性件5的设置一方面能够防止PCB板1中的元件12过度受压而损坏，另一方面通过平板部分51的下端面抵接于PCB板1能够使得PCB板1与散热板2以及腔室211内的导热件216紧密接触。其中，弹性件5的数量和材料可以根据需要适应性选择，例如，弹性件5的数量可以为多个，多个弹性件5间隔均匀地设置在散热板2和固定板35之间，并且每个弹性件5均构造为由橡胶材料制成，对此，本公开不作任何限制，在本公开的其它实施例中，弹性件5还可以是其它的构造方式，对此，本公开不作任何限制。

在本公开的具体实施方式中，参考图1至图3所示，风冷散热结构还可以包括散热风扇4，散热风扇4的数量设置为多个，多个散热风扇4在翅片组件3的周向方向上间隔设置。多个散热风扇4用于对翅片组件3中的散热翅片31进行散热，以进一步地提高风冷散热结构的散热效果。其中，多个散热风扇4的空气导流方向相同，并且该空气导流方向与多个散热翅片31平行设置。具体地，参考图1至图3所示，散热风扇4的数量设置为4个，其中，2个散热风扇4安装在位于翅片组件3的左侧的固定架41上，并通过连接杆42连接于第二安装板33，2个散热风扇4安装在位于翅片组件3的右侧的固定架41上，并通过连接杆42连接于第二安装板33，该4个散热风扇4的空气导流方向即为翅片组件3的横向方向，即图1中的左右方向，从而便于对翅片组件3中沿翅片组件3的横向方向延伸的散热翅片31进行散热，以进一步地提高风冷散热结构的散热效果。

在本公开的具体实施方式中，参考图1至图3所示，散热装置可以包括基座6，基座6位于水冷散热结构远离PCB板1的一侧，并与水冷散热结构固定连接，以用于固定水冷散热结构，即用于固定散热装置。

在上述方案的基础上，本公开还提供一种变桨系统，该变桨系统设置有上述的散热装置。通过该散热效果的设置，能够降低机组故障率，延长元件使用寿命，保证风电发电机组安全稳定地运行。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，所述散热装置包括：

PCB板，所述PCB板在Z向上具有彼此相对设置的第一侧面和第二侧面；以及

水冷散热结构，所述水冷散热结构设置于所述第一侧面且包括散热板，所述散热板包括板状本体，所述板状本体上形成有用于容纳冷却液的腔室以及进液管路和回液管路，所述进液管路的一端连接所述腔室，另一端设置在所述板状本体的外壁上，以形成进液口，所述回液管路的一端连接所述腔室，另一端设置在所述板状本体的外壁上，以形成出液口，

其中，所述腔室内设置有多个导热件，多个所述导热件在所述腔室内间隔设置。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述导热件构造为柱状结构，该导热件的上端部固定连接于所述板状本体。

3.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置还包括风冷散热结构，所述风冷散热结构设置于所述PCB板的第二侧面。

4.根据权利要求3所述的散热装置，其特征在于，所述风冷散热结构包括翅片组件，所述翅片组件包括多个散热翅片，多个所述散热翅片彼此平行且间隔地设置在第一安装板上，所述第一安装板连接于所述PCB板。

5.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述翅片组件包括固定板，所述固定板设置于所述第一安装板和所述PCB板之间，且所述固定板上设置有多个导热片，

其中，所述导热片与所述PCB板之间设置有导热膏。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述翅片组件还包括第二安装板和支撑结构，所述第二安装板上设置有通孔，所述支撑结构包括止挡部和杆部，所述杆部在轴向上的一端连接于所述止挡部，另一端穿过所述通孔并抵接于所述固定板，其中，所述止挡部的外径大于所述通孔的直径。

7.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，所述散热板和所述固定板之间设置有弹性件，所述弹性件构造为平板部分和支撑部分，所述支撑部分在轴向上的一端抵接于所述散热板的上表面，另一端连接于所述平板部分，其中，所述平板部分的下端面抵接于所述PCB板。

8.根据权利要求4所述的散热装置，其特征在于，所述风冷散热结构还包括散热风扇，所述散热风扇的数量设置为多个，多个所述散热风扇在所述翅片组件的周向方向上间隔设置。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的散热装置，其特征在于，所述散热装置包括基座，所述基座位于所述水冷散热结构远离所述PCB板的一侧，并与所述水冷散热结构固定连接。

10.一种变桨系统，其特征在于，所述变桨系统设置有权利要求1-9中任意一项所述的散热装置。

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