电动装载机的变频器IGBT模块液冷散热装置的制作方法

本发明涉及电动装载机，特别是一种电动装载机的变频器igbt模液冷散热装置。

背景技术：

igbt模块是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“cpu”，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。电动装载机的主电机采用变频电机，主电机由变频器调节转速，igbt模块应用于电动装载机的变频器，igbt模块在工作时会产生大量的热。目前igbt模块采用风冷散热器，受电动装载机结构和工作工况的影响，风冷的散热效率不高，散热不佳会影响igbt模块的正常工作，从而影响电动装载机的正常工作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种电动装载机的变频器igbt模块液冷散热装置，以提高igbt模块的散热效率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种电动装载机的变频器igbt模块液冷散热装置，包括水冷头，水泵，所述水冷头为密闭的箱体结构，igbt模块紧贴安装在水冷头的顶面板的上表面，水冷头的顶面板的下表面密布多个竖向的散热翅片；水泵置于水冷头内的底部，水泵的进口通过进液管与散热器的出水室连通，水冷头通过出液管与散热器的进水室连通，散热器的出水室与进水室之间设有多个散热水道；散热器的一侧安装风扇，水泵和风扇分别与控制电路电连接。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：

igbt模块通过散热翅片快速散热，散热翅片用水冷却，提高了散热效率，降低了igbt模块工作温度，提高了igbt模块工作稳定性；风扇增加散热器的散热功率，使散热器功能集中，既减少了装置占用空间又增加散热速度；水冷头采用腔内直喷增压，使热交换效率更高，泵体寿命更长。

进一步的，本发明的优化方案是：

水冷头内设有循环水道，该循环水道使冷却液由水泵的出口经散热翅片流向出液管。

igbt模块与水冷头之间涂有导热硅脂。

附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的igbt模块与水冷头连接示意图；

图3是本发明实施例的散热原理图；

图中：igbt模块1；水冷头2；循环水道2-1；散热器3；进液管4；出液管5；风扇6；导热硅脂7；水泵电源线8；风扇电源线9；散热翅片10；水泵11。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明。

参见图1，本实施例是一种电动装载机的变频器igbt模块液冷散热装置，由水冷头2、散热器3、进液管4、出液管5和风扇6等构成。水冷头2为密闭的长方形的箱体结构，水冷头2的顶面板的下表面密布多个竖向的散热翅片10，具体的，散热翅片10的材质是铜或铝，散热翅片10增加导热铜面与水冷头2内的冷却介质的接触面积。igbt模块1紧贴安装在水冷头2的顶面板的上表面，igbt模块1与水冷头2之间涂有导热硅脂，能够使igbt模块1产生的热量更加顺利的传递到水冷头2上的散热翅片10。

水冷头2内的底部安装水泵11，水泵11的进口端置于水冷头2的外部，水冷头2设有出液口，水冷头2内设有回字形的循环水道2-1，循环水道2-1使冷却液由水泵11的出口经散热翅片10流向水冷头2的出液口。水冷头2的出液口通过出液管5与散热器3的进水室连通，水泵11的进口通过进液管4与散热器3的出水室连通，散热器3的出水室与进水室之间设有多个散热水道。散热器3的一侧安装风扇6，水泵电源线8与风扇电源线9分别与控制电路电连接。风扇6增加散热器3的散热功率，使散热器3功能集中，既减少了装置占用空间又增加散热速度。水冷头2采用腔内直喷增压，使热交换效率更高，水泵11寿命更长。

本实施例的工作过程是(如图3所示)，在水冷头2、散热器3、进液管4和出液管5内充满冷却介质，本实施例中，冷却介质是水或冷却液，当电动装载机的主电机开始作业，用于电机系统控制的igbt模块1会迅速产生热量，同时水冷头2和水泵11通电后也开始工作，水道中的水开始在水冷头2和散热器3中循环流动，igbt模块1放出的热量通过导热硅脂传递给水冷头2内的散热翅片10，冷却介质通过在水冷头2的循环水道2-1内循环流动带走绝大部分热量并流动到散热器3中，散热器3上设置有水冷板，水冷板集成化高，散热速度快，同时在散热器3上设置有风扇6，用对流的散热方式尽快地将热量从散热器3中散发出去，降低冷却介质的温度，进入下一冷却循环，如此冷却介质的循环流动，将igbt产生的热量快速、有效的散发出去。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

技术特征：

1.一种电动装载机的变频器igbt模块液冷散热装置，包括水冷头，水泵，其特征在于：所述水冷头为密闭的箱体结构，igbt模块紧贴安装在水冷头的顶面板的上表面，水冷头的顶面板的下表面密布多个竖向的散热翅片；水泵置于水冷头内的底部，水泵的进口通过进液管与散热器的出水室连通，水冷头通过出液管与散热器的进水室连通，散热器的出水室与进水室之间设有多个散热水道；散热器的一侧安装风扇，水泵和风扇分别与控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述的电动装载机的变频器igbt模块液冷散热装置，其特征在于：水冷头内设有回字形的循环水道，该循环水道使冷却液由水泵的出口经散热翅片流向出液管。

3.根据权利要求1所述的电动装载机的变频器igbt模块液冷散热装置，其特征在于：igbt模块与水冷头的顶面板之间涂有导热硅脂。

技术总结
本发明涉及电动装载机，特别是一种电动装载机的变频器IGBT模块液冷散热装置。包括水冷头，水泵，水冷头为密闭的箱体结构，IGBT模块紧贴安装在水冷头的顶面板的上表面，水冷头顶面板的下表面密布多个竖向的散热翅片；水泵置于水冷头内的底部，水泵进口通过进液管与散热器出水室连通，水冷头通过出液管与散热器进水室连通，散热器出水室与进水室之间设有多个散热水道；散热器一侧安装风扇，水泵和风扇与控制电路电连接。本发明的IGBT模块通过散热翅片快速散热，散热翅片用水冷却，提高了IGBT模块的散热效率；风扇增加散热器的散热功率，使散热器功能集中；水冷头采用腔内直喷增压，使热交换效率更高，泵体寿命更长。

技术研发人员：张坤;王立群;刘鹏;白雨鑫;钟宏昊;刘佳鑫
受保护的技术使用者：唐山鼎石汽车制造有限公司
技术研发日：2020.04.30
技术公布日：2020.07.07