一种电源用轻量化散热冷板

1.本实用新型属于散热技术领域，具体涉及一种电源用轻量化散热冷板。


背景技术：

2.随着mems技术的发展，近年来电力电子元器件朝着高频率、高度集成化和大功率方向发展，igbt模块或单管等功率器件在工作过程中产生大量功率损耗，转变成系统内的热量，使电子元件的局部热流密度急剧攀升，当igbt的散热条件较差时，引起igbt器件的节温过高，导致igbt的关断时间延长、栅控失灵、擎住电流下降等一系列问题，甚至导致igbt器件失效。因此，良好的热管理对于大功率igbt的工作稳定性和可靠性尤为重要。
3.冷板是一种热交换器，广泛用于中、高热流密度的电子设备散热，能满足 102w/m2数量级及以上热流密度的散热需求，克服常规风冷散热热流密度低的弊端。而目前电源用水冷冷板散热技术存在的问题有：冷板为实心金属结构、重量大、体积大、导热金属耗材多、换热性能低且安装拆卸不方便等技术问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述问题，克服现有技术的缺陷，提供一种电源用轻量化散热冷板。
5.本实用新型的技术方案是：一种电源用轻量化散热冷板，整体由铜或铝合金材质构成，包括长条板状冷板本体，所述冷板本体端部同侧设有冷却介质进液口和冷却介质出液口，所述冷板本体内部设有小通道冷却介质流道，小通道冷却介质流道在冷板本体内沿着长度方向呈s形延伸，小通道冷却介质流道采用水平并列的方式排列，所述空腔内设有横向散热翅片，所述小通道冷却介质流道通过横向散热翅片相连。所述冷板本体表面沿厚度方向开有若干椭圆形通孔，所述冷板本体端部各设有安装挂件。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述冷却介质进液口通过小通道冷却介质流道和冷却介质出液口相连通，流道截面形状为矩形。
7.作为本实用新型的一种技术方案，所述椭圆形通孔以一定顺序在横向散热翅片与小通道冷却介质流道上阵列排列，所述椭圆形通孔的排列方式也可以根据实际情况选择在横向散热翅片与小通道冷却介质流道上交叉排列，所述椭圆形通孔沿冷板本体厚度方向穿透冷板本体。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述横向散热翅片间均为空腔，所述小通道冷却介质流道两侧都为空腔。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
10.本实用新型采用轻量化设计，采用空腔、散热翅片、打孔化的设计减轻了质量，降低了导热金属材料用量和成本；翅片能强化冷却介质流道的散热能力，夹层翅片还能增强冷板结构强度；打孔化设计便于电源模块或igbt器件在冷板上的两侧进行安装，同时打孔化设计能增强小通道冷却介质的流道扰动，提高流体对流换热能力；安装挂件的安装方式，
便于在实际使用时针对散热需求进行模块化组合安装。
附图说明
11.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
12.图1是本实用新型一种电源用轻量化散热冷板的整体结构图；
13.图2是本实用新型一种电源用轻量化散热冷板的椭圆形通孔剖面结构图；
14.图3是本实用新型一种电源用轻量化散热冷板的小通道冷却介质流道剖面结构图；
15.图4是本实用新型一种电源用轻量化散热冷板的小通道冷却介质流道走向图；
具体实施方式
16.以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。
17.此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。
18.如图1所示，本实用新型一种电源用轻量化散热冷板的整体结构图，包括长条板状的冷板本体(1)，冷板本体(1)的一个端部同侧设有冷却介质进液口(2) 和冷却介质出液口(3)，冷板本体(1)两端端部各设有安装挂件(4)，冷板本体内部设有小通道冷却介质流道(5)，小通道冷却介质流道(5)在冷板本体(1) 沿着长度方向呈s形延伸，且小通道冷却介质流道(5)的两端分别与冷却介质进液口(2)和冷却介质出液口(3)连接连通，小通道冷却介质流道(5)采用水平并列的方式排列，小通道冷却介质流道(5)沿厚度方向开有若干椭圆形通孔(6)，小通道冷却介质流道(5)通过横向散热翅片(7)连接，横向散热翅片 (7)围合形成空腔(8)，空腔(8)在厚度方向开有若干椭圆形通孔(6)。
19.进一步的，小通道冷却介质流道(5)的两端分别与冷却介质进液口(2)和冷却介质出液口(3)连接连通，冷却介质从冷却介质进液口(2)进入，通过小通道冷却介质流道(5)吸收热量，带走安装在冷板本体(1)上的电源模块或 igbt功率器件的热量，从冷却介质出液口(3)流出。
20.进一步的，冷却介质流过小通道冷却介质流道(5)时，小通道冷却介质流道(5)内由椭圆形通孔(6)形成的椭圆柱柱体(9)能够增强冷却介质的扰动，提高冷却介质的对流换热能力。
21.进一步的，在小通道冷却介质流道(5)外侧有横向散热翅片(7)，横向散热翅片(7)构成空腔(8)，对小通道冷却介质流道(5)具有强化散热能力，能有效提高冷板空腔位置的散热能力，提高冷板的温度均匀性，同时增强了冷板的结构强度，并且能够实现冷板的轻量化，降低冷板重量。
22.进一步的，电源模块或igbt器件能够使用螺丝通过椭圆形通孔(6)固定贴合在冷板本体(1)的两侧面，也可以通过导热胶将电源模块和igbt贴合在冷板本体(1)的两侧面上，冷板本体(1)两侧表面做光滑处理，减小冷板本体(1) 两侧表面与电源模块或igbt器件
的接触热阻。
23.进一步的，椭圆形通孔(6)有利于消除电源模块或igbt器件的安装误差，增强安装的通用性。
24.进一步的，冷板本体(1)两端端部各设有安装挂件(4)，能够快速便捷的将冷板本体(1)安装在电源柜或设备柜中。
25.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种电源用轻量化散热冷板，其特征在于：包括长条板状的冷板本体(1)，所述冷板本体(1)的端部同侧设冷却介质进液口(2)和冷却介质出液口(3)，所述冷板本体两个端部各设有安装挂件(4)，所述冷板本体内部设有小通道冷却介质流道(5)，小通道冷却介质流道(5)在冷板本体(1)内沿着长度方向呈s形延伸，且所述小通道冷却介质流道(5)的两端分别和所述冷却介质进液口(2)和冷却介质出液口(3)连接连通，所述小通道冷却介质流道(5)采用水平并列的方式排列，所述并列的小通道冷却介质流道(5)通过横向散热翅片(7)连接，所述横向散热翅片(7)沿厚度方向开有若干椭圆形通孔(6)，所述横向散热翅片(7)围合形成空腔(8)，所述小通道冷却介质流道(5)与空腔(8)相间隔。2.根据权利要求1所述的一种电源用轻量化散热冷板，其特征在于：所述冷却介质进液口(2)通过小通道冷却介质流道(5)与冷却介质出液口(3)相连通。3.根据权利要求1所述的一种电源用轻量化散热冷板，其特征在于：所述椭圆形通孔(6)以一定顺序排列在横向散热翅片(7)与小通道冷却介质流道(5)上，沿冷板本体(1)厚度方向穿透冷板本体(1)。4.根据权利要求1所述的一种电源用轻量化散热冷板，其特征在于：所述横向散热翅片(7)间均为空腔(8)，小通道冷却介质流道(5)与空腔(8)相间隔。

技术总结
本实用新型公开了一种电源用轻量化散热冷板，包括长条板状冷板本体，冷板本体的端部同侧设有冷却介质进液口和冷却介质出液口，冷板本体内部设有小通道冷却介质流道，冷板本体间隔空腔内设置横向散热翅片，冷板本体表面沿厚度方向开有若干椭圆形通孔，冷板本体端部设有开孔安装挂件。横向散热翅片能强化冷板散热能力，提高冷板本体温度均匀性，同时能够加强冷板的结构强度；打孔化设计加强了电源模块或IGBT功率模块等热源在冷板两侧安装的通用性，并且能增强小通道冷却介质流道内的流体扰动，强化冷却介质的对流换热能力；小通道冷却介质流道与空腔相间隔的轻量化设计，减轻了冷板重量，降低了原材料成本。降低了原材料成本。降低了原材料成本。


技术研发人员：刘仙萍 钟沅均 肖华根 颜湘晋 颜朝阳 刘俊 王晔 宁璐瑶
受保护的技术使用者：湖南科技大学
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/12/9