[發明專利]一種車載大功率變流器冷卻方法及冷卻系統

有效

• 申請號: 201110246833.2
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102270926A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 范偉;王挺澤;羅仁俊;李軍;敬華兵;曹洋;藍德劭;楊鳴遠;陳鋒;彭凱;李雪榮;段艷莉;吳莉莉;曹超;陳菁
• 申請（專利權）人: 株洲變流技術國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

1.一種車載大功率變流器冷卻方法，其特征在于：采用水風油混合冷卻方式對車載變流器裝置進行冷卻，有機的把水和油兩散熱介質性能參數相結合，形成高純水加變壓器油的密閉式循環冷卻系統，再將水和油兩散熱介質通過水油風換熱器與外界空氣進行二次散熱；最終由空氣將熱量帶走，實現車載大功率設備的綜合散熱冷卻。

2.如權利要求1所述的車載大功率變流器冷卻方法，其特征在于：變流器功率柜散熱冷卻采用介質為純水；變壓器選擇為油浸式變壓器，散熱冷卻采用介質為變壓器油；由冷卻介質為高純水的變流器功率柜密閉式循環系統和冷卻介質為變壓器油的變壓器密閉式循環系統，以及水風油混合換熱器組成車載水風油混合冷卻系統。

3.如權利要求2所述的車載大功率變流器冷卻方法，其特征在于：車載水風油混合冷卻系統由高純水的變流器功率柜密閉式循環系統和冷卻介質為變壓器油的變壓器密閉式循環系統分別對變流器功率柜需要散熱的器件和變壓器進行散熱，經管路將熱量帶入水風油混合換熱器，然后通過水風油混合換熱器進行熱交換，并通過風機的強迫風冷將熱量排出水風油混合換熱器外，實現了高效的車載大功率設備的散熱冷卻。

4.根據權利要求1所述車載大功率變流器冷卻方法的車載大功率變流器冷卻系統，其特征在于：采用水風油混合冷卻方式對車載變流器裝置進行冷卻，由冷卻介質為高純水的變流器功率柜密閉式循環系統和冷卻介質為變壓器油的變壓器密閉式循環系統，以及水風油混合換熱器組成車載水風油混合冷卻系統；高純水的變流器功率柜密閉式循環系統與變壓器油的變壓器密閉式循環系統分別與水風油混合換熱器組合形成兩套冷卻循環系統。

5.如權利要求4所述的車載大功率變流器冷卻系統，其特征在于：所述的高純水的變流器功率柜密閉式循環系統的構成是：

從內冷卻水道輸出的載熱冷卻介質經主循環泵加壓后輸入到水風油混合換熱器，通過間壁散熱方式將所載熱量傳遞給外冷卻風，冷卻后的介質返回內冷卻系統，在從內冷卻水道中吸收熱量后重新輸出，形成閉合循環主冷卻回路。

6.如權利要求4所述的車載大功率變流器冷卻系統，其特征在于：所述變壓器密閉式循環系統的構成是：

從內冷卻油道輸出的載熱冷卻介質經主循環泵加壓后輸入到水風油混合換熱器，通過間壁散熱方式將所載熱量傳遞給外冷卻風，冷卻后的介質返回內冷卻系統，在從內冷卻油道中吸收熱量后重新輸出，形成閉合循環主冷卻回路。

7.如權利要求4所述的車載大功率變流器冷卻系統，其特征在于：所述變壓器密閉式循環系統的構成是：所述的水風油混合換熱器的構成是：

換熱器可分為三個區域：風機、水風換熱倉、油風換熱倉；在換熱倉內部置有自上而下的盤狀銅制管路，該管路貫穿、緊貼安裝有柵欄狀散熱片；

所述高純水密閉式循環系統的進出水口分別置于換熱器的下部和上部，當冷空氣經風機加壓流經過散熱片的同時高純水通過進水口進入靠近風機側的水風換熱倉，水向空氣釋放熱量，完成熱交換，冷卻后的介質經回水管路流出。

8.如權利要求7所述的車載大功率變流器冷卻系統，其特征在于：所述變壓油的密閉式循環系統的進出油口分別置于換熱器的下部和上部，當空氣經水換熱后，控制溫升≤10℃，經風機加壓流經過散熱片的同時變壓油通過進油口進入遠離風機側的油風換熱倉，油向空氣釋放熱量，完成第二次熱交換，冷卻后介質的經回油管路流出。