[發明專利]一種SVG熱管散熱器特性的測試平臺及其應用方法

在審

• 申請號: 201710702613.3
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN107300479A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 陸佳政;孫易成;李波;譚艷軍;朱思國;黃清軍;朱遠
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司防災減災中心;國家電網公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 譚武藝

技術領域

本發明涉及電氣工程技術，具體涉及一種SVG熱管散熱器特性的測試平臺及其應用方法。

背景技術

目前大容量的SVG采用水冷型散熱方式，而水冷系統對于SVG的正常運行來說具有安全隱患。故強迫風冷是較為理想的大容量SVG的冷卻方式。在強迫風冷系統中，熱管散熱器是其散熱系統中的核心部分。該方式散熱效率高，可靠性好，對SVG正常的運行較為安全。而對于大功率SVG來說，正常運行時發熱功率大，突然的故障或者負載的突變極易導致其功率模塊的發熱量急劇上升，能否及時地把SVG中大量的熱量發散出去，對于熱管散熱器來說，對其散熱性能提出了嚴苛的要求。在實際熱管的散熱性能測試中，由于測試時間長，散熱器數量多等原因，導致不同批次的散熱器所處的測試環境不盡相同，環境溫度相差1-3℃后，將會影響試驗人員對于熱管散熱器性能的判斷。除此以外，在測試過程中，衡量熱管散熱器基板上的溫度測量點，由于制造工藝的不同，會出現熱管散熱器的最高溫度出現點并不一定會出現在同一位置。而當前的熱管散熱器測試平臺的設計，極少考慮此因素。

國內、外少數高校和科研單位對對熱管動態性能的測試平臺進行了部分研究，目前以恒溫風道、風洞、可調風機和測量模塊組成了熱管性能的測試平臺為主，但該試驗平臺存在以下缺陷：1）并無精確控制風道內進風溫度的裝置；2）并無快速精確控制散熱器所受熱量和所受風量的控制結構；3）在以往的測試中，由于發熱模塊需貼合散熱器基板，故大多數測試平臺并未在發熱模塊與基板之間設置測溫點，故測得的溫度并不一定是基板上出現最高溫度的點，即使有少數的測試平臺在發熱模塊與基板之間設置了測溫點，但是往往測溫點個數較少，不能客觀反映出這幾個點是否是出現最高溫度的位置。因此，需要設計一款既能夠控制風道內進風溫度、又能在散熱器基板上測得最高溫度點的高精度自動控制測試平臺。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種SVG熱管散熱器特性的測試平臺及其應用方法，SVG熱管散熱器特性的測試平臺包括恒溫風道、風洞、控制單元和可控穩壓單元，通過恒溫風道的恒溫裝置和測溫模塊、以及加熱及測溫模塊的雙重溫度檢測及加熱的結構，結合風量計量模塊以及可控風機的結構設計，為SVG熱管散熱器特性的高精度試驗提供了基礎硬件，應用方法則在上述基礎硬件的基礎上，通過多種閉環控制結合，能夠實現SVG熱管散熱器的高精度試驗，獲取SVG熱管散熱器的時間高精度響應特性。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種SVG熱管散熱器特性的測試平臺，包括恒溫風道、風洞、控制單元和可控穩壓單元，所述恒溫風道、風洞相互密封連接，所述恒溫風道上設有恒溫裝置和測溫模塊，且所述恒溫風道上位于放置待測熱管散熱器的區域處設有加熱及測溫模塊，所述加熱及測溫模塊包括加熱元件及測溫元件，所述風洞的進風口設有可控風機，所述風洞內設有整流板以及風量計量模塊，所述測溫模塊的輸出端、加熱及測溫模塊的測溫元件輸出端、風量計量模塊的輸出端分別和控制單元的輸入端相連，所述加熱及測溫模塊的加熱元件控制端、恒溫裝置的控制端通過可控穩壓單元和控制單元的控制輸出端相連，所述可控風機的控制端和控制單元的控制輸出端相連。

優選地，所述恒溫風道上位于放置待測熱管散熱器的區域處為由三面金屬板形成的剖面為口字形一側帶開口的結構，且一側的開口處設有用于放置待測熱管散熱器的基板，所述加熱及測溫模塊的加熱部件布置于基板的外側。

優選地，所述加熱及測溫模塊的表面設有呈陣列狀布置的多個測溫孔，所述加熱及測溫模塊的測溫元件分別布置于測溫孔的底部。

優選地，所述風量計量模塊布置于整流板之間。

優選地，所述可控穩壓單元包括第一可控穩壓源和第二可控穩壓源，所述加熱及測溫模塊的溫控端通過第一可控穩壓源和控制單元的控制輸出端相連，所述恒溫裝置的溫控端通過第二可控穩壓源和控制單元的控制輸出端相連。

優選地，所述控制單元包括上位機、下位機、變頻器和DC/DC控制器，所述下位機分別與上位機、變頻器、DC/DC控制器相連，且所述變頻器的輸出端和可控風機的控制端相連，所述DC/DC控制器的輸出端分別與第一可控穩壓源和第二可控穩壓源的控制端相連。

優選地，所述控制單元還包括環境溫度傳感器，所述環境溫度傳感器的輸出端與下位機相連。

進一步地，本發明還提供一種本發明前述SVG熱管散熱器特性的測試平臺的應用方法，實施步驟包括：