[實用新型]一種電源設(shè)備的液冷散熱系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720923220.0
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN207252115U
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊雄鵬;李建華;劉強(qiáng);張伯順;趙春雷
• 申請（專利權(quán)）人: 西安特銳德智能充電科技有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 李宏德

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電氣散熱技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種電源設(shè)備的液冷散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

通常電氣柜中的電器元件如：變壓器、電源濾波器、接觸器、繼電器、電源變換模塊、工控機(jī)、PLC、伺服電機(jī)驅(qū)動器等包括電線均會發(fā)熱，如散熱不良，會嚴(yán)重影響工作。因此在電氣柜中必須安裝散熱裝置，現(xiàn)有技術(shù)中的散熱通常采用的方式包括風(fēng)冷、水冷、換熱器和空調(diào)等方式。

中國專利CN 201620195267公開的一種水冷機(jī)箱，散熱方式為風(fēng)冷和水冷相結(jié)合的方式，雖然在一定程度上改善了機(jī)箱的散熱效果，提高了機(jī)箱各電腦配件的使用壽命，但是防護(hù)等級低，長時間使用會有積灰等問題出現(xiàn)。

中國專利CN 201620780572公開的一種充電樁散熱外箱，其在箱體下部設(shè)有一冷卻水箱，水箱一側(cè)設(shè)有循環(huán)水泵，機(jī)箱上部內(nèi)壁上均勻布滿冷卻水管，箱體側(cè)面、頂面和背面上均設(shè)有多個散熱口，機(jī)箱門上設(shè)有散熱風(fēng)扇，其散熱方式屬于風(fēng)冷和水冷相結(jié)合的方式，雖然散熱器效果較好，改善了充電樁使用過程中高溫和安全問題，但防護(hù)等級較低，長時間使用會有灰塵、煙霧腐蝕和凝露等問題。

中國專利CN 201621103724公開的一種水冷式高頻整流設(shè)備，針對現(xiàn)有的高頻整流設(shè)備內(nèi)只有一個水冷散熱器，雖然散熱器的面積大，但由于散熱器內(nèi)水冷管路結(jié)構(gòu)的限制，散熱效果不佳，而且不便于維護(hù)，當(dāng)散熱器出現(xiàn)故障時，整個高頻整流設(shè)備就無法工作的問題。提出如下方案：其包括設(shè)于每個高頻整流裝置內(nèi)的水冷散熱器，以及連接水冷散熱器和外部水冷散熱設(shè)備的水冷管路，水冷管路包括進(jìn)液管路和回液管路等等。該專利的核心在于設(shè)有多個高頻整流裝置，用戶可根據(jù)負(fù)載需求增加或減少高頻整流裝置的數(shù)量，從而輸出不同的功率，便于日常使用和維護(hù)；另外，每個高頻整流裝置內(nèi)均設(shè)置水冷散熱器，并設(shè)置多個并聯(lián)的進(jìn)液支管和并聯(lián)的回液支管，使多個水冷散熱器同時散熱，散熱效率高且結(jié)構(gòu)簡單。但是其無法解決剩余熱量積溫的問題。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在以下兩個問題：

1.水風(fēng)結(jié)合的散熱系統(tǒng)，防護(hù)等級低，有積灰、鹽霧腐蝕、凝露等問題且控制繁雜；

2.在現(xiàn)有的高防護(hù)純水冷卻系統(tǒng)中，通過水冷板可以帶走功率模塊95％～97％的熱量，剩余3％～5％的熱量和配電控制的發(fā)熱將帶來密閉空間的溫度升高，對傳感器和配電柜內(nèi)部分器件帶來很大的影響，主要采用空調(diào)或換熱器方案來控制密閉腔體的溫升，這種方案成本較高，在水冷控制的基礎(chǔ)上，還需要額外控制空調(diào)或換熱器等設(shè)備，控制較為繁雜，占用空間大較大，噪聲也較高等缺點(diǎn)。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種電源設(shè)備的液冷散熱系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，占用空間小，密閉腔體溫升低，噪聲小，設(shè)備內(nèi)部儀器使用壽命得到延長，故障率低。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種電源設(shè)備的液冷散熱系統(tǒng)，包括電源設(shè)備機(jī)柜和液冷系統(tǒng)；液冷系統(tǒng)包括吸熱單元，以及依次連接形成散熱回路的電源模塊液冷單元、液冷主機(jī)單元和外冷單元；

所述的電源設(shè)備機(jī)柜形成密閉容置空間，密閉容置空間內(nèi)分別設(shè)置電源模塊液冷單元、液冷主機(jī)單元和吸熱單元；外冷單元設(shè)置在電源設(shè)備機(jī)柜外，用于將電源設(shè)備機(jī)柜內(nèi)部的液冷系統(tǒng)各個單元吸收的熱量釋放到外界大氣中；

所述的吸熱單元包括盤路水管和連接在盤路水管上的換熱翅片，盤路水管的兩端連接在液冷主機(jī)單元的循環(huán)回路上，吸熱單元用于吸收電源設(shè)備機(jī)柜內(nèi)部的余熱和空間的輻射熱。

優(yōu)選的，所述的吸熱單元設(shè)置于電源設(shè)備機(jī)柜內(nèi)部的頂部位置。

進(jìn)一步的，所述的吸熱單元設(shè)置于電源設(shè)備機(jī)柜內(nèi)部頂部對應(yīng)電源模塊液冷單元的位置。

優(yōu)選的，至少一個吸熱單元和若干個電源模塊液冷單元自上而下依次并聯(lián)在液冷主機(jī)單元的循環(huán)回路上。

進(jìn)一步的，所述的液冷主機(jī)單元包括分別連接在外冷單元輸出端和輸入端的液冷主機(jī)側(cè)干路和液冷主機(jī)側(cè)干路回路，以及分別連接電源模塊液冷單元輸入端和輸出端的模塊側(cè)干路和模塊側(cè)干路回路；

液冷主機(jī)側(cè)干路上設(shè)置主循環(huán)泵；液冷主機(jī)側(cè)干路依次經(jīng)液冷系統(tǒng)的模塊側(cè)干路連接每個電源模塊液冷單元的輸入端；

液冷主機(jī)側(cè)干路回路依次經(jīng)液冷系統(tǒng)的模塊側(cè)干路回路連接在每個電源模塊液冷單元的輸出端上。

再進(jìn)一步的，液冷主機(jī)側(cè)干路上還設(shè)置穩(wěn)壓單元膨脹罐；液冷主機(jī)側(cè)干路回路上設(shè)置過濾單元和高位補(bǔ)液箱。

進(jìn)一步的，電源模塊液冷單元包括電源模塊和對電源模塊進(jìn)行吸熱降溫的液冷模塊。