专利名称：燃料电池发电系统电力变换水冷散热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轻质燃料电池发电领域，具体涉及一种水冷散热器。
背景技术：
燃料电池在航天等领域有广阔的应用前景，燃料电池发电系统通过氢氧气反应把 化学能转变为电能实现供电，而再生式系统还通过水电解把电能又转化为化学能完成储 能。在大功率的电能和化学能转换过程中必须配备电力变换设备(DC-DC)和内部冷却水泵 机组及相应驱动器，而上述电力变换及驱动器将产生大量的热量需要带走，以确保它们及 系统的工作可靠性。由于燃料电池发电系统对电力变换及驱动用水冷散热器在体积、重量、电特性、可 靠性等方面要求很高，这就要求水冷散热器满足以下特点具有好的冷却效果以保证系统 温升控制在一定范围内以满足系统工作要求；要求水冷散热器结构紧凑，自重较轻；为控 制强电大功率对弱电干扰，还要求散热器布局合理，以确保在强大的空间电磁干扰下弱电 部分能正常可靠的工作。现有燃料电池发电系统由于功率器件较多，采用水冷散热器重量较重，结构复杂， 空间电磁干扰大，须加额外的抗干扰屏蔽措施。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻、结构简单、驱动可靠、散热效果 好、抗干扰能力强的燃料电池发电系统电力变换水冷散热器。本实用新型的技术方案如下—种燃料电池发电系统电力变换水冷散热器，它包括水套，水套上设有功率散热 器件，所述水套为每个长方形壳体，每个侧面内设有水道。在上述燃料电池发电系统电力变换水冷散热器中，所述功率散热器件为功率电感、 电机驱动功率器件、IGBT功率开关以及控制电路板，功率电感的引线端子从水套侧面伸出。在上述燃料电池发电系统电力变换水冷散热器中，所述的功率电感安装在水套的 内部的底面，控制电路板安装在水套的外表面上。在上述燃料电池发电系统电力变换水冷散热器中，所述的水套的前后面上分别设
有水管。本实用新型的有益效果在于水套实现了对大功率再生燃料电池发电系统整个电 力变换及驱动器的散热，结构非常紧凑，水冷散热系统的重量轻同时控制驱动电路离功率 器件足够近，保证了功率器件驱动的可靠性和响应速度，从而使系统具有高可靠性、空间电 磁干扰较小。
图1为本实用信息提供的燃料电池发电系统电力变换水冷散热器结构示意图；[0013]图中1.功率电感；2.电机驱动功率器件；3.控制电路板；4.引线端子；5.水管； 6. IGBT功率开关；7.水套。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型包括一个长方体水套7，该水套7为壳体，每个面都具有一 定厚度。由于水套7的每个面都具有一定厚度，因此在水套7前后左右四个面内加工水道， 保证冷却水的流通，并配合安装有接头，接头上涂抹密封胶，保证水不会从水套露出。本实 施例中，可在水套7的前后面上分别安装水管5，该水管5与侧面内的水道相通，作为冷却水 的进、出口。在本实施例中，应用在燃料电池发电系统的电力变换水冷散热器中的散热器件为 功率散热器件为功率电感1、电机驱动功率器件2、IGBT功率开关6以及控制功率开关6的 控制电路板3。功率电感1通过螺钉安装在水套7的内部底面上，水套7的外表面上通过螺 钉安装控制电路板3，水套7的一个侧面通过螺钉固定安装电机驱动功率器件2，相对的另 一个侧面通过螺钉安装有IGBT功率开关6，功率电感1的引线端子4从水套的前后面分别 伸出。工作时，首先将冷却油注入到水套7内，冷却水从水管5进入和流出，在水套7侧 面内流动。各个散热器件会产生大量的热，其中功率电感1的热量集中在电感内部的磁芯 和铜线上，因此通过冷却油把热量传到水套7的内壁上，再通过水套水道中的冷却水把热 量带走，而功率器件2和控制电路板3由于有面积足够大的散热平面，直接贴合在水套的两 侧面，通过水道内冷却水的流动把热量带走。
权利要求1.一种燃料电池发电系统电力变换水冷散热器，其特征在于它包括水套(7)，水套 (7)上设有功率散热器件，所述水套(7)为每个长方形壳体，每个侧面内设有水道。
2.如权利要求1所述的燃料电池发电系统电力变换水冷散热器，其特征在于所述功 率散热器件为功率电感(1)、电机驱动功率器件O)、IGBT功率开关(6)以及控制电路板 (3)，功率电感(1)的引线端子(4)从水套侧面伸出。
3.如权利要求2所述的燃料电池发电系统电力变换水冷散热器，其特征在于所述的 功率电感(1)安装在水套(7)的内部的底面，控制电路板(3)安装在水套(7)的外表面上。
4.如权利要求1或2所述的燃料电池发电系统电力变换水冷散热器，其特征在于所 述的水套(7)的前后面上分别设有水管(5)。
专利摘要本实用新型属于轻质燃料电池发电领域，具体公开了一种燃料电池发电系统电力变换水冷散热器，它包括水套，其底面上分别设有功率电感和控制电路板，功率电感的引线端子从水套侧面伸出，该水套为每个敞口的长方形壳体，每个面内设有水道。水套实现了对大功率再生燃料电池发电系统整个电力变换及驱动器的散热，结构非常紧凑，水冷散热系统的重量轻；功率器件和控制电路均在地面，因此空间电磁干扰最小；同时控制驱动电路离功率器件足够近，保证了功率器件驱动的可靠性和响应速度，从而使系统具有高可靠性。
文档编号H05K7/20GK201869081SQ20102021006
公开日2011年6月15日 申请日期2010年5月31日 优先权日2010年5月31日
发明者薛麟, 钟静宏 申请人:北京航天动力研究所