[發明專利]用于大功率變流器的復合式冷卻裝置

無效

• 申請號: 201210419971.0
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN102946183A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 王彬;韓建寧;馬連鳳;孫湘漪;裴冰;金春羽;劉立剛;趙娜
• 申請（專利權）人: 永濟新時速電機電器有限責任公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及大功率變流器的冷卻領域，具體是一種用于大功率變流器的復合式冷卻裝置。

背景技術

隨著電力電子器件技術的不斷突破，大功率變流技術迎來了前所未有的跨越式發展，大功率變流裝置被廣泛應用在鐵路、電力、航天、船舶、石油、汽車等領域。為保證大功率變流器的功率模塊能夠正常、穩定、高效的運行工作，解決功率模塊的冷卻問題尤為重要。

申請號為“200820227643.X”的“用于變流器功率模塊的水冷卻裝置”的專利，解決了變流器中功率模塊的散熱、冷卻問題，其（如圖1所示）包括熱交換風冷裝置，進水口和出水口分別固定有水分配器1、2的水泵3，其上帶有進水口和出水口的功率模塊快速接頭4，膨脹水箱5，熱交換風冷裝置包括支撐箱體6，支撐箱體6內上部固定有冷卻風機7，支撐箱體6內位于冷卻風機7下部固定有帶有進、出水管接頭8、9的散熱器10，在支撐箱體6上固定有水分配器11，支撐箱體6上的水分配器11經第一輸水管12與散熱器10的進水管接頭8相連，同時支撐箱體6上的水分配器11還經第二輸水管13與各功率模塊快速接頭4的出水口連接，散熱器10的出水管接頭經第三輸水管14與水泵出水口處的水分配器1相連，各功率模塊快速接頭4的進水口經第四輸水管22與水泵出水口處的水分配器2相連；膨脹水箱5與水泵進水口的水分配器1之間用第五輸水管15連接，同時膨脹水箱5與固定于支撐箱體6上的水分配器11之間用管路16連接；在水泵進水口處的水分配器1上固定有充水閥門17；散熱器10的出水管接頭9與水泵進水口處的水分配器1之間的第三輸水管14上串接有固定于熱交換風冷裝置的支撐箱體6上的另一水分配器18；散熱器10包括帶有所述進、出水管接頭8、9的冷卻液水道19，在冷卻液水道19上密封固定有溫度傳感器20；在水泵出水口處的水分配器2上固定有壓力傳感器21。

工作時，利用水泵3進水口處的水分配器1上的充水閥門17對冷卻系統填充水冷卻液，當膨脹水箱5液面位置達到要求時即完成冷卻液的填充。冷卻風機7、水泵3開始工作，水泵3作為水冷卻液的循環動力，使水冷卻液循環。水冷卻液從水泵3出水口出來，經水泵出水口處的水分配器2至各功率模塊快速接頭4的進水口，進入變流器功率模塊中冷卻基板的水腔，變流器功率模塊中半導體器件產生的熱量通過冷卻基板與循環流過的水冷卻液進行熱量交換，熱量交換后的高溫水冷卻液從功率模塊快速接頭4的出水口、經第二輸水管13、固定于熱交換風冷裝置支撐箱體上的水分配器18進入熱交換風冷裝置內的散熱器10內，冷卻風機7對散熱器10進行風冷，水冷卻液的熱量通過散熱器10的冷卻液水道19表面及其上的翅片以熱輻射和對流散熱的方式得以釋放，充分降溫后的水冷卻液經散熱器10的出水管接頭、水泵3進水口處的水分配器1進入水泵3，依次不斷循環，完成對變流器的功率模塊的水冷卻。變流器在正常運行過程中，水冷卻液的體積會隨溫度變化而變化，同時水冷卻液也有一定的損耗，利用膨脹水箱5進行液位的指示和對水冷卻液進行有效地補充。水冷卻系統在運行過程中，氣泡對各部件的損害是非常巨大的，膨脹水箱5與固定于支撐箱體6上的水分配器11之間的管路16可對其進行有效的排除。壓力傳感器21用于檢測水冷卻液的壓力和水泵3的旋轉方向，當水冷卻液的壓力超出系統要求的范圍或水泵3的旋轉方向錯誤時，壓力傳感器21輸出故障信號進行保護；溫度傳感器20用于檢測水冷卻液的溫度，當溫度超出系統要求的范圍時，溫度傳感器20輸出故障信號進行保護。

????但是，上述冷卻裝置在實際使用運行過程中，冷卻風機7通過風道從機車外部吸入空氣對散熱器10進行冷卻，下雨天會經常有雨水流入，溫度傳感器20內部被雨水侵蝕，經常造成溫度傳感器20故障，對機車變流器起不到保護作用；同時冷卻風機7的振動也造成溫度傳感器20故障，大大縮短了溫度傳感器20的使用壽命，導致機車變流器誤保護。

發明內容

本發明為了解決用于變流器功率模塊的水冷卻裝置中溫度傳感器易于出現故障的問題，提供了一種用于大功率變流器的復合式冷卻裝置。

本發明是通過以下技術方案實現：用于大功率變流器的復合式冷卻裝置，包括進水口和出水口分別固定有水分配器的水泵，溫度傳感器，所述的溫度傳感器固定于水泵出水口處的水分配器上。