CN219086060U - 一种液冷板和电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液冷板和电源模块。所述液冷板，包括上板和下板，所述下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，所述液路通道的两端分别设置进液口和出液口，所述上板和所述下板贴合以密封所述液路通道，所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置分别安装待散热件。通过采用上板和下板贴合密封形成液冷板，并下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，可以在液冷板的内部形成平面构造的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，可以适用于各种电源模块，尤其涉及高度不高但水平面积较大的电源模块。

Description

一种液冷板和电源模块

技术领域

本实用新型涉及电源模块领域，更具体地说，涉及一种液冷板和包括所述液冷板的电源模块。

背景技术

随着新能源汽车充电速度越来越快，其所要求充电桩的电源模块的功率越来越大。功率越大的电源模块在工作运行过程中会产生越多的热量，这些热量需要及时排出电源模块外，否则，会损坏电源模块的电路板，甚至引起爆炸和火灾。然而，市场上大多数电源模块的散热主要方式为风冷模式，即铝基板散热器加风扇的方式，这样的设计噪音很大。虽然也有铜管、铝管加冷却液进行散热的方式，但是散热面积小，不适用需要较大散热面积的产品。

在申请人的在先未公开申请中，也提供了一种对电源模块可以进行液冷散热的液冷壳体，但是该壳体需要对模块壳体的整个进行改动，形成立体的液路通道，因此不适用于高度较小的电源模块并且成本相对较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种液冷板和包括该液冷板的电源模块，其内部可以形成平面构造的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，可以适用于各种电源模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，构造一种液冷板，包括上板和下板，所述下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，所述液路通道的两端分别设置进液口和出液口，所述上板和所述下板贴合以密封所述液路通道，所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置分别安装待散热件。

在本实用新型所述的液冷板中，所述液路通道为弓字型液路通道，所述进液口和所述出液口设置在所述弓字型液路通道的同侧，所述弓字型液路通道中设置散热齿。

在本实用新型所述的液冷板中，所述弓字型液路通道包括彼此平行设置的第一水平液路通道、第二水平液路通道、第三水平液路通道、第四水平液路通道、第五水平液路通道、第六水平液路通道、第一垂直液路通道、第二垂直液路通道和第三垂直液路通道，所述第一水平液路通道的第一端设置所述出液口、第二端连通所述第一垂直液路通道，所述第二水平液路通道和所述第三水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第一垂直液路通道，所述第四水平液路通道和所述第五水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第三垂直液路通道，所述第六水平液路通道的第一端设置进液口、第二端连通所述第三垂直液路通道。

在本实用新型所述的液冷板中，所述第一水平液路通道、所述第二水平液路通道、所述第三水平液路通道、所述第四水平液路通道、所述第五水平液路通道和所述第六水平液路通道上均水平设置多排所述散热齿。

在本实用新型所述的液冷板中，所述下板的位于所述第一水平液路通道和所述第二水平液路通道之间的位置、位于所述第二水平液路通道和所述第三水平液路通道之间的位置、位于所述第三水平液路通道和所述第四水平液路通道之间的位置、位于所述第四水平液路通道和所述第五水平液路通道之间的位置、位于所述第五水平液路通道和所述第六水平液路通道之间的位置分别设置多个第一安装通孔，所述上板的正对每个所述第一安装通孔的位置分别设置一个第二安装通孔，所述待散热件分别安装在所述第一安装通孔或所述第二安装通孔中。

在本实用新型所述的液冷板中，所述第一水平液路通道、所述第三水平液路通道和所述第六水平液路通道的宽度相等且为第一宽度，所述第二水平液路通道和所述第五水平液路通道的宽度相等且为第二宽度，所述第四水平液路通道的宽度为第三宽度，其中所述第一宽度＞所述第三宽度＞所述第二宽度。

在本实用新型所述的液冷板中，所述上板正对所述进液口和所述出液口的位置分别设置密封避让部以避让和密封所述进液口和所述出液口。

在本实用新型所述的液冷板中，所述上板和所述下板为高温钎焊贴合密封的铝板且所述液路通道为高温钎焊形成的液路通道。

本实用新型解决其技术问题所采用的另一技术方案是，构造一种电源模块，包括外壳、设置在所述外壳中的电子器件，以及前述的液冷板，所述液冷板固定设置在所述外壳的中部，所述电子器件分别安装在所述液冷板的所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置。

实施本实用新型的液冷板和电源模块，通过采用上板和下板贴合密封形成液冷板，并下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，可以在液冷板的内部形成平面构造的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，可以适用于各种电源模块，尤其涉及高度不高但水平面积较大的电源模块。进一步地，通过设置弓字型液路通道和散热齿可以进一步扩大液路面积，进一步有效散热。更进一步地，通过采用特殊构造的弓字型液路通道和散热齿排布可以更有效地利用冷却液从而得到更好的散热效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的液冷板的优选实施例的爆炸图；

图2是图1所示的液冷板的组合状态的结构示意图；

图3是图1所示的液冷板的侧视图；

图4是沿图3所示的A-A线的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型涉及一种液冷板，其包括上板和下板，所述下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，所述液路通道的两端分别设置进液口和出液口，所述上板和所述下板贴合以密封所述液路通道，所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置分别安装待散热件。通过采用上板和下板贴合密封形成液冷板，并下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，可以在液冷板的内部形成平面构造的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，可以适用于各种电源模块，尤其涉及高度不高但水平面积较大的电源模块。

图1是本实用新型的液冷板的优选实施例的爆炸图。图2是图1所示的液冷板的组合状态的结构示意图。图3是图1所示的液冷板的侧视图。图4是沿图3所示的A-A线的剖视图。如图1-4所示，本实用新型的液冷板，包括上板200和下板100，所述下板100的面向所述上板200的一侧形成供冷却液流过的液路通道300。所述液路通道300的两端分别设置进液口400和出液口500，所述上板200和所述下板100贴合以密封所述液路通道300。所述上板200和所述下板100优选为有一定厚度的金属板，例如铝板。所述上板200的一侧210背向所述下板100，所述下板100的一侧110面向所述上板200，另一侧背向所述上板。所述上板200和所述下板100彼此相对的两侧相互贴合，例如可以通过高温钎焊贴合密封并在其中形成所述液路通道300。所述上板200的背向所述下板100的一侧210和所述下板100的背向所述上板200的一侧的正对所述液路通道300的位置分别安装待散热件，例如电感、MOS管、变压器、保险丝、电容等等电源模块中常见的大量产热的电子器件。在电源模块工作过程中，这些待散热器件产热，而冷却液从进液口400流入，然后缓慢流经所述液路通道300，最后从出液口500流出，在这个过程中，设置在所述上板200的背向所述下板100的一侧和所述下板100的背向所述上板200的一侧的正对所述液路通道的位置的待散热件产生的热量将通过热交换传送到冷却液中，然后冷却液可以将热量从出液口500带出，然后冷却液可以流经热交换器将其温度降下，然后再送入进液口400，从而循环往复。在本优选实施例中，可以采用高温钎焊炉来完成上板200和下板100的贴合密封和液路通道300的制造，因此制造过程简单。高温钎焊炉，例如高温真空钎焊炉，是一种用于材料科学、机械工程领域的工艺试验仪器，用于实现铝、铜、镍、金、不锈钢、复合材料、高温合金尤其是含铝、钛量较高的高温合金的真空钎焊及单晶合金叶片的过渡液相扩散焊。本领域技术人员知悉其构造和用法，在此就不再累述了。

本实用新型通过采用上板和下板贴合密封形成液冷板，并下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，可以在液冷板的内部形成平面构造的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，可以适用于各种电源模块，尤其涉及高度不高但水平面积较大的电源模块。

为了使得液路通道的覆盖面积更广，从而达到更好的散热效果。如图1所示，所述液路通道300优选设计成为液路通道为弓字型液路通道，所述进液口400和所述出液口500设置在所述弓字型液路通道的同侧，所述弓字型液路通道中设置散热齿600。弓字型液路通道以及进出口同侧的设置可以尽可能地最大化液路通道的面积，增加冷却液在液冷板内部的流动时间，从而达到更好的散热效果。

在图4所示的进一步的优选实施例中，对液路通道进行了进一步的优化，使得液路通道的面积，冷却液在液冷板内部的流动时间都能最大化，而在制造工艺上相对简化，从而达到更好的散热效果但不会造成制造上的过于复杂。当然，在本实用新型的其他优选实施例中，也可以采用其他的设置，例如蛇形，环形或者其他形状的液路通道设置。

在图4所示的进一步的优选实施例中，所述弓字型液路通道包括彼此平行设置的第一水平液路通道310、第二水平液路通道320、第三水平液路通道330、第四水平液路通道340、第五水平液路通道350、第六水平液路通道360、第一垂直液路通道370、第二垂直液路通道380和第三垂直液路通道390，所述第一水平液路通道310的第一端设置所述出液口500、第二端连通所述第一垂直液路通道370，所述第二水平液路通道320和所述第三水平液路通道330的第一端均连通所述第二垂直液路通道380、第二端均连通所述第一垂直液路通道370，所述第四水平液路通道340和所述第五水平液路通道350的第一端均连通所述第二垂直液路通道380、第二端均连通所述第三垂直液路通道390，所述第六水平液路通道360的第一端设置进液口400、第二端连通所述第三垂直液路通道390。所述第一水平液路通道310、所述第三水平液路通道330和所述第六水平液路通道360的宽度相等且为第一宽度，所述第二水平液路通道320和所述第五水平液路通道350的宽度相等且为第二宽度，所述第四水平液路通道340的宽度为第三宽度，其中所述第一宽度＞所述第三宽度＞所述第二宽度。

如图4所示，所述下板100的位于所述第一水平液路通道310和所述第二水平液路通道320之间的位置120、位于所述第二水平液路通道320和所述第三水平液路通道330之间的位置130、位于所述第三水平液路通道330和所述第四水平液路通道340之间的位置位于所述第四水平液路通道340和所述第五水平液路通道350之间的位置140、位于所述第五水平液路通道350和所述第六水平液路通道360之间的位置150分别设置多个第一安装通孔160，所述上板200的正对每个所述第一安装通孔160的位置分别设置一个第二安装通孔220(参见图1-2)。位于所述上板200的一侧210的所述待散热件安装在第二安装通孔220中，位于所述下板100的一侧的所述待散热件安装在所述第一安装通孔160中。当这些待散热器件安装在第一安装通孔160和第二安装通孔220中时，其主体发热部分可以正好位于第一水平液路通道310、第二水平液路通道320、第三水平液路通道330、第四水平液路通道340、第五水平液路通道350或第六水平液路通道360的正上方，有利于散热。

通过这样的设计，冷却液在通过进液口400流入时，可以较快的流入第一宽度(即最大宽度)的第六水平液路通道360，然后进入第二宽度(即最小宽度)的第五水平液路通道350，然后进入第三宽度(即中间宽度)的第四水平液路通道340，因此可以保证其在三个水平液路通道之间缓慢连续的流动，之后进入第一宽度的所述第三水平液路通道330。由于所述第三水平液路通道330的宽度较大，可以冷却液可以在其中汇集，然后再缓慢流入第二宽度的第二水平液路通道320，最后从第一宽度的第一水平液路通道310迅速流出。这样，冷却液能够得到充分利用，可以获得较好的散热效果。

优选的，所述第一水平液路通道310、所述第二水平液路通道320、所述第三水平液路通道330、所述第四水平液路通道340、所述第五水平液路通道350和所述第六水平液路通道360上均水平设置多排所述散热齿。

参见图1，所述上板200正对所述进液口400和所述出液口500的位置分别设置密封避让部230以避让和密封所述进液口400和所述出液口500。优选的，在所述上板200的四周和所述下板100的侧壁上可以设置多个固定孔700，从而将所述液冷板固定到设备中，例如电源模块的外壳中。当然，本实用新型的液冷板除了可以适用于电源模块以外，还可以适用于其他任何需要对器件进行散热的设备中，只需要将待散热件安装在液冷板的两侧即可，因此其使用非常方便，不需要对设备进行过多改动，因此适用性广。

实施本实用新型的液冷板，通过采用上板和下板贴合密封形成液冷板，并下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，可以在液冷板的内部形成平面构造的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，可以适用于各种电源模块，尤其涉及高度不高但水平面积较大的电源模块。进一步地，通过设置弓字型液路通道和散热齿可以进一步扩大液路面积，进一步有效散热。更进一步地，通过采用特殊构造的弓字型液路通道和散热齿排布可以更有效地利用冷却液从而得到更好的散热效果。

本实用新型的进一步的优选实施例涉及一种电源模块，其包括外壳、设置在所述外壳中的电子器件和液冷板。所述电子器件包括例如电感、MOS管、变压器、保险丝、电容等等电源模块中常见的大量产热的器件。在电源模块工作过程中，这些待散热器件产热。所述液冷板可以参照图1-4中所示的任何实施例构造，所述液冷板可以固定设置在所述外壳的中部，所述电子器件分别安装在所述液冷板的所述上板200的背向所述下板100的一侧和所述下板100的背向所述上板200的一侧的正对所述液路通道的位置。

实施本实用新型的电源模块，通过采用上板和下板贴合密封形成液冷板，并下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，可以在液冷板的内部形成平面构造的大面积液冷通道，并且其高度小、结构简单、制造方便、成本低廉，可以适用于各种电源模块，尤其涉及高度不高但水平面积较大的电源模块。进一步地，通过设置弓字型液路通道和散热齿可以进一步扩大液路面积，进一步有效散热。更进一步地，通过采用特殊构造的弓字型液路通道和散热齿排布可以更有效地利用冷却液从而得到更好的散热效果。

虽然本实用新型是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或材料，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液冷板，其特征在于，包括上板和下板，所述下板的面向所述上板的一侧形成供冷却液流过的液路通道，所述液路通道的两端分别设置进液口和出液口，所述上板和所述下板贴合以密封所述液路通道，所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置分别安装待散热件。

2.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述液路通道为弓字型液路通道，所述进液口和所述出液口设置在所述弓字型液路通道的同侧，所述弓字型液路通道中设置散热齿。

3.根据权利要求2所述的液冷板，其特征在于，所述弓字型液路通道包括彼此平行设置的第一水平液路通道、第二水平液路通道、第三水平液路通道、第四水平液路通道、第五水平液路通道、第六水平液路通道、第一垂直液路通道、第二垂直液路通道和第三垂直液路通道，所述第一水平液路通道的第一端设置所述出液口、第二端连通所述第一垂直液路通道，所述第二水平液路通道和所述第三水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第一垂直液路通道，所述第四水平液路通道和所述第五水平液路通道的第一端均连通所述第二垂直液路通道、第二端均连通所述第三垂直液路通道，所述第六水平液路通道的第一端设置所述进液口、第二端连通所述第三垂直液路通道。

4.根据权利要求3所述的液冷板，其特征在于，所述第一水平液路通道、所述第二水平液路通道、所述第三水平液路通道、所述第四水平液路通道、所述第五水平液路通道和所述第六水平液路通道上均水平设置多排所述散热齿。

5.根据权利要求4所述的液冷板，其特征在于，所述下板的位于所述第一水平液路通道和所述第二水平液路通道之间的位置、位于所述第二水平液路通道和所述第三水平液路通道之间的位置、位于所述第三水平液路通道和所述第四水平液路通道之间的位置、位于所述第四水平液路通道和所述第五水平液路通道之间的位置、位于所述第五水平液路通道和所述第六水平液路通道之间的位置分别设置多个第一安装通孔，所述上板的正对每个所述第一安装通孔的位置分别设置一个第二安装通孔，所述待散热件分别安装在所述第一安装通孔或所述第二安装通孔中。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的液冷板，其特征在于，所述第一水平液路通道、所述第三水平液路通道和所述第六水平液路通道的宽度相等且为第一宽度，所述第二水平液路通道和所述第五水平液路通道的宽度相等且为第二宽度，所述第四水平液路通道的宽度为第三宽度，其中所述第一宽度＞所述第三宽度＞所述第二宽度。

7.根据权利要求6所述的液冷板，其特征在于，所述上板正对所述进液口和所述出液口的位置分别设置密封避让部以避让和密封所述进液口和所述出液口。

8.根据权利要求1所述的液冷板，其特征在于，所述上板和所述下板为高温钎焊贴合密封的铝板且所述液路通道为高温钎焊形成的液路通道。

9.一种电源模块，包括外壳、设置在所述外壳中的电子器件，其特征在于，进一步包括根据权利要求1-8中任意一项所述的液冷板，所述液冷板固定设置在所述外壳的中部，所述电子器件分别安装在所述液冷板的所述上板的背向所述下板的一侧和所述下板的背向所述上板的一侧的正对所述液路通道的位置。

Images