CN217933880U - 一种分离式SiC水冷组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分离式SiC水冷组件，包括：控制器桥臂；水冷组件，用于与冷却系统相连通；以及固定件，用于固定所述控制器桥臂；其中，所述SiC单管通过固定件固定以抵接在所述水冷组件的两侧，所述水冷组件用于冷却所述控制器桥臂。本实用新型通过水冷组件与冷却系统相连通导入和导出换热介质，SiC单管通过固定件固定以抵接在所述水冷组件的表面上，水冷组件内的换热介质能够为控制器桥臂提供有效换热，通过设置分离式的SiC单管，能够吸收桥臂工作时产生的热量，从而实现对控制器桥臂冷却的效果。

Description

一种分离式SiC水冷组件

技术领域

本实用新型涉及氢燃料电池系统的设计与研发，尤其是涉及一种分离式SiC水冷组件。

背景技术

氢燃料电池领域分离式SiC水冷组件有着至关重要的作用。随着市场需求的不断提高和技术的迭代更新，传统的硅基IGBT已经不能满足高开关频率、高电压、高功率的应用场景。此时SiC驱动技术应时而生。伴随而来的热设计，电气安规、安装工艺等都将面临新的挑战。

目前SiC应用技术尚有许多短板：多以SiC模块封装形式应用，且封装较为单一，多以传统的HPD形式为主，体积较大，不利于轻量化设计；SiC模块封装价格较高；SiC模块封装芯片节温过高，热设计难度较大。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供了一种分离式SiC水冷组件及其动力总成，以解决现有技术中所存在的技术问题。

本实用新型第一方面提供了一种分离式SiC水冷组件，包括：

水冷组件，用于与冷却系统相连通；

控制器桥臂，由SiC单管组成；

以及固定件，用于固定所述控制器桥臂；

其中，所述SiC单管通过固定件固定以抵接在所述水冷组件的两侧，所述水冷组件用于冷却所述控制器桥臂。

在本方案中，通过水冷组件与冷却系统相连通导入和导出换热介质，控制器桥臂通过固定件固定以抵接在所述水冷组件的表面上使得水冷组件内的换热介质能够为控制器桥臂提供有效换热，桥臂工作时，会产生大量的热量，通过水冷组件能够吸收桥臂的热量，从而实现对控制器冷却的效果。

在本实用新型的进一步方案中，所述固定件包括盖板以及设置在盖板上的定位槽，所述水冷组件上设有与所述定位槽配合的限位柱。

在本实用新型的进一步方案中，所述控制器桥臂包括U相桥臂、V相桥臂以及W相桥臂，所述U相桥臂、所述V相桥臂以及所述W相桥臂各由四个SiC单管组成。

在本实用新型的进一步方案中，所述水冷组件本体上设有前水口端部，所述前水口端部上设有进水口与出水口，所述进水口用于导入换热介质，所述出水口用于导出换热介质。

在本实用新型的进一步方案中，所述水冷组件本体上设置于绝缘导热基板，所述绝缘导热基板设置于所述控制器桥臂与所述水冷器组件本体之间。

在本实用新型的进一步方案中，所述绝缘导热基板采用氮化铝材料制成。

在本实用新型的进一步方案中，所述控制器采用SiC元器件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过水冷组件与冷却系统相连通导入和导出换热介质，SiC单管通过固定件固定以抵接在所述水冷组件的表面上使得水冷组件内的换热介质能够为控制器桥臂提供有效换热，进而能够实现双面散热，桥臂工作时，会产生大量的热量，通过水冷组件能够吸收桥臂的热量，从而实现对控制器桥臂冷却的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型其中一个实施例提供的一种分离式SiC水冷组件的结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例提供的一种分离式SiC水冷组件的爆炸图。

附图标记

1-1、U相桥臂 1-2、V相桥臂

1-3、W相桥臂 2-1、第一导热绝缘基板

2-2、第二导热绝缘基板 3-1、盖板

3-2、定位槽 4、水冷组件

4-1、限位柱 4-2、前水口端部

4-3、进水口 4-4、出水口

具体实施方式

为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本实用新型第一方面提供了一种分离式SiC水冷组件，包括：

水冷组件4，用于与冷却系统相连通；

控制器桥臂，由SiC单管组成；

以及固定件，用于固定所述控制器桥臂；

其中，所述SiC单管通过固定件固定以抵接在所述水冷组件4的两侧，所述水冷组件4用于冷却所述控制器桥臂。

可以理解，IGBT器件指的是缘栅双极型晶体管，是由(Bipolar JunctionTransistor，BJT)双极型三极管和绝缘栅型场效应管(Metal Oxide Semiconductor，MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件；SiC(碳化硅)器件是一种由硅(Si)和碳(C)构成的化合物半导体材料制成的元器件，SiC不仅绝缘击穿场强是Si的10倍，带隙是Si的3倍，而且在器件制作时可以在较宽范围内控制必要的p型、n型，所以被认为是一种超越Si极限的功率器件用材料。

综上，通过水冷组件4与冷却系统相连通导入和导出换热介质，控制器桥臂通过固定件固定以抵接在所述水冷组件4的表面上使得水冷组件4内的换热介质能够为控制器桥臂提供有效换热，进而实现双面冷却，桥臂工作时，会产生大量的热量，通过水冷组件4能够吸收桥臂的热量，从而实现对控制器桥臂冷却的效果。

以下通过具体实施例对本实用新型中的方案做进一步说明：

在本实用新型的进一步方案中，所述固定件包括盖板3-1以及设置在盖板3-1上的定位槽3-2，所述水冷组件4上设有与所述定位槽3-2配合的限位柱4-1。

在本实用新型的进一步方案中，所述控制器桥臂包括U相桥臂1-1、V相桥臂1-2以及W相桥臂1-3，所述U相桥臂1-1、所述V相桥臂1-2以及所述W相桥臂1-3各由四个SiC单管组成。

在本实用新型的进一步方案中，所述水冷组件4本体上设有前水口端部4-2，所述前水口端部4-2上设有进水口4-3与出水口4-4，所述进水口4-3用于导入换热介质，所述出水口4-4用于导出换热介质。

在本实用新型的进一步方案中，所述水冷组件4本体上设置于绝缘导热基板(包括第一导热绝缘基板2-1以及第二导热绝缘基板2-2)，所述绝缘导热基板设置于所述控制器桥臂与所述水冷器组件本体之间，更为具体而言，所述绝缘导热基板设置于所述SiC单管与所述水冷器组件本体之间。

在本实用新型的进一步方案中，所述绝缘导热基板采用氮化铝材料制成。

在本实用新型的进一步方案中，所述控制器采用SiC元器件。

本实用新型第二方面提供了一种动力总成200，所述动力总成200包括电机以及本实用新型第二方面提供的一种分离式SiC水冷组件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过水冷组件4与冷却系统相连通导入和导出换热介质，控制器桥臂通过固定件固定以抵接在所述水冷组件4的表面上使得水冷组件4内的换热介质能够为控制器桥臂提供有效换热，进而能够实现双面冷却，桥臂工作时，会产生大量的热量，通过水冷组件4能够吸收桥臂的热量，从而实现对控制器桥臂冷却的效果。

进一步，本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的一种分离式SiC水冷组件，涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种分离式SiC水冷组件，其特征在于，包括：

水冷组件，用于与冷却系统相连通；

控制器桥臂，由SiC单管组成；

以及固定件，用于固定所述控制器桥臂；

其中，所述SiC单管通过固定件固定以抵接在所述水冷组件的两侧，所述水冷组件用于冷却所述控制器桥臂。

2.根据权利要求1所述的一种分离式SiC水冷组件，其特征在于：所述固定件包括盖板以及设置在盖板上的定位槽，所述水冷组件上设有与所述定位槽配合的限位柱。

3.根据权利要求1所述的一种分离式SiC水冷组件，其特征在于：所述控制器桥臂包括U相桥臂、V相桥臂以及W相桥臂，所述U相桥臂、所述V相桥臂以及所述W相桥臂各由四个SiC单管组成。

4.根据权利要求1所述的一种分离式SiC水冷组件，其特征在于：所述水冷组件本体上设有前水口端部，所述前水口端部上设有进水口与出水口，所述进水口用于导入换热介质，所述出水口用于导出换热介质。

5.根据权利要求1所述的一种分离式SiC水冷组件，其特征在于：所述水冷组件本体上设置于绝缘导热基板，所述绝缘导热基板设置于所述控制器桥臂与所述水冷组件本体之间。

6.根据权利要求5所述的一种分离式SiC水冷组件，其特征在于：所述绝缘导热基板采用氮化铝材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种分离式SiC水冷组件，其特征在于：所述控制器采用SiC元器件。

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