专利名称：可分离功率单元水冷却系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统中所使用的功率系统，具体涉及一种采用水冷方式
实现降温散热的可分离功率单元水冷却系统。
背景技术：
大功率电源等功率系统等设计在封闭的机柜中，包含有大量的电气元件和电子器 件，在工作的过程中会散发大量的热量，发热量过大导致整个系统工作不稳定，元器件寿命 大幅度降低，现有的电子功率系统等的机柜中采用自然冷却、风冷却或固定水冷却方式，自 然冷却和风冷却依靠机柜的金属外壳和强制风散发热量，散热能力有限，受气候因素的影 响也比较大，固定水冷却方式发热部件或发热功率单元与机柜结构和水路相互固定，水路 复杂，不便于生产和维修。而有些电源系统采用制冷设备实现散热，成本大幅高，对安装也 有特殊的要求，很难广泛推广使用。
实用新型内容本实用新型克服了上述缺点，提供了一种结构简单、成本低、稳定性高的可分离功 率单元水冷却系统。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是一种可分离功率单元水冷却系
统，包括机柜和设置在机柜中的多个功率单元，功率单元的发热面与机柜导热板的面接触， 功率单元与机柜的电器连接通过插拔式端子连接，所述功率单元中设置有发热器件，所述
机柜中相邻的功率单元之间设置有水冷夹层，对应于水冷夹层的机柜外侧壁上，设置有冷 却水进口和冷却水出口。 所述功率单元中的发热器件，可分布在功率单元的靠近水冷夹层的侧壁上。 所述机柜与功率单元之间可设置有推压装置，所述推压装置具有自功率单元向水 冷夹层方向的推力。 所述水冷夹层可为横向设置在功率单元之间的多个，且分别设置有冷却水进口和 冷却水出口。 所述水冷夹层可为纵向设置在功率单元之间的多个，且分别设置有冷却水进口和 冷却水出口。 所述推压装置可采用压簧片。 所述功率单元的靠近水冷夹层的侧壁可采用散热板，所述散热板与发热器件之间 设置有绝缘导热片。 所述功率单元可采用抽拉的方式安装在所述机柜中。 本实用新型通过在功率单元之间设置水冷夹层，利用流动的水带走功率单元发出 的热量，实现水冷方式给所述功率单元降温，保证功率系统中的功率单元能够在安全的温 升范围内工作，保证了整个功率系统的可靠性，延长了使用寿命，而且，功率单元的发热面 与机柜导热板面接触，使得功率单元与机柜可以方便的分离。此外，将功率单元中的发热器件集中分布在靠近水冷夹层的侧壁上，采用推压装置向水冷夹层方向提供推力，保证发热 器件发出的热量能够最大限度的被散失。
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具体实施方式实施例一 如图1、2中所示，包括机柜l和设置在机柜1中的多个功率单元2，所述 机柜1中相邻的功率单元2之间设置有水冷夹层3，对应于水冷夹层3的机柜1外侧壁上， 设置有冷却水进口 31和冷却水出口 32。本实施例中的功率单元2在横向上具有4层，所述 水冷夹层3为横向设置在功率单元2之间的4个，保证每个功率单元都能够与水冷夹相接 触，且每个水冷夹层3分别设置有两组冷却水进口 31和冷却水出口 32，这样利用通过在进 水口进入和出水口排出的流动水带走功率单元发出的热量，实现水冷方式给所述功率单元 降温，保证功率系统中的功率单元能够在安全的温升范围内工作，保证了整个功率系统的 可靠性，延长了使用寿命，双进双出增加了冷却水的流动速度，进一步增加了冷却效果。此 外，所述功率系统中的功率单元为功率电源、功率发射机等在运行中产生大量热量的装置 或器件。 如图3中所示，所述功率单元2中设置有多个发热器件21，所述发热器件为变压 器、开关管、电容等工作中大量发热的器件，将所述发热器件21集中分布在功率单元的靠 近水冷夹层的下侧侧壁22上，使发热器件21的热量能够尽可能与水冷夹层3接触，使热量 得到充分的散失。所述功率单元2上方与机柜1之间设置有采用弹簧片24制成的推压装 置，所述推压装置具有自功率单元2向水冷夹层3方向的推力，使功率单元能够尽可能与水 冷夹层3充分接触，保证发热器件发出的热量能够最大限度的被散失，而所述发热器件具 体如何安放，本领域技术普通人员无需创造性劳动，即可根据功率单元中的实际电路合理 安排布置，这里不再详细介绍。此外，所述功率单元的靠近水冷夹层3的侧壁22采用散热 板，所述散热板与发热器件21之间设置有绝缘导热片23，从而进一步增加导热效率，提高 散热的能力。所述功率单元2采用抽拉的方式安装在所述机柜1中，在功率单元的后方设 置有接线端子插座(或插头)25，与机柜中的插头(或插座)(图中未标示)对应实现电连 接，便于在功率单元故障时及时进行更换，且不会影响整个功率系统中的冷却装置及其他 功率单元。另外，所述推压装置也可采用顶丝、压簧等结构实现，只要能够实现将所述功率 单元向水冷夹层的方向挤压即可。 实施例二 如图4、5中所示，与实施例一的结构基本相同，区别仅在于，所述功率单元2中，发热器件21集中分布在功率单元的上侧侧壁上，并通过设置在功率单元2下方 与机柜1之间的弹簧片24构成推压装置，使设置在所述功率单元中的发热器件尽可能的贴 近其上方的水冷夹层3，保证散热效率。 实施例三如图6、7、8中所示，与实施例一的结构大部分相同，区别在于，所述功 率单元2在纵向上设置有7列，水冷夹层3为纵向设置在功率单元之间的4个，且分别设置 有冷却水进口 31和冷却水出口 32，所述功率单元2分别布置在水冷夹层3的两侧，所述功 率单元2中的发热器件21，集中分布在功率单元的贴近水冷夹层3的一侧侧壁上，并通过 另一侧与机柜之间的由弹簧片24构成的推压装置，使设置在所述功率单元2中的发热器件 21尽可能的贴近其上方的水冷夹层3，保证散热效率。 以上对本实用新型所提供的可分离功率单元水冷却系统进行了详细介绍，本文中
应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮 助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新
型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理 解为对本实用新型的限制。
权利要求一种可分离功率单元水冷却系统，包括机柜和设置在机柜中的多个功率单元，所述功率单元中设置有发热器件，功率单元的发热面与机柜导热板的面接触，其特征在于功率单元与机柜的电器连接通过插拔式端子连接，所述机柜中相邻的功率单元之间设置有水冷夹层，对应于水冷夹层的机柜外侧壁上，设置有冷却水进口和冷却水出口。
2. 根据权利要求1所述的可分离功率单元水冷却系统，其特征在于所述机柜与功率 单元之间设置有推压装置，所述推压装置具有自功率单元向水冷夹层方向的推力。
3. 根据权利要求1所述的可分离功率单元水冷却系统，其特征在于所述功率单元中 的发热器件，分布在功率单元的靠近水冷夹层的侧壁上。
4. 根据权利要求1或2或3所述的可分离功率单元水冷却系统，其特征在于所述水 冷夹层为横向设置在功率单元之间的多个，且分别设置有冷却水进口和冷却水出口。
5. 根据权利要求1或2或3所述的可分离功率单元水冷却系统，其特征在于所述水 冷夹层为纵向设置在功率单元之间的多个，且分别设置有冷却水进口和冷却水出口。
6. 根据权利要求2所述的可分离功率单元水冷却系统，其特征在于所述推压装置采 用压簧片。
7. 根据权利要求3所述的可分离功率单元水冷却系统，其特征在于所述功率单元的 靠近水冷夹层的侧壁采用散热板，所述散热板与发热器件之间设置有绝缘导热片。
8. 根据权利要求1或2或3所述的可分离功率单元水冷却系统，其特征在于所述功率单元采用抽拉的方式安装在所述机柜中。
专利摘要本实用新型涉及一种电力系统中所使用的功率系统，具体涉及一种采用水冷方式实现降温散热的可分离功率单元水冷却系统，包括机柜和设置在机柜中的多个功率单元，所述功率单元中设置有发热器件，所述机柜中相邻的功率单元之间设置有水冷夹层，对应于水冷夹层的机柜外侧壁上，设置有冷却水进口和冷却水出口。本实用新型通过在功率单元之间设置水冷夹层，利用流动的水带走功率单元发出的热量，实现功率单元与机柜可以方便的分离，以水冷方式通过导热板与功率单元面接触给所述功率单元降温，在保证功率系统中的功率单元能够在安全的温升范围内工作，保证了整个功率系统的可靠性，延长了使用寿命。
文档编号H02M1/00GK201478992SQ20092015897
公开日2010年5月19日 申请日期2009年6月24日 优先权日2009年6月24日
发明者周卫军, 李洪宇, 杨军 申请人:北京动力源科技股份有限公司