[發明專利]用于SSPC的浸入式冷卻結構

有效

• 申請號: 201811498034.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN111295075B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 萬波
• 申請（專利權）人: 上海航空電器有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20;H05K5/02;H05K7/18
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 顧俊超

本發明公開用于SSPC的浸入式冷卻結構，包含有，封閉殼體，其具有殼體頂壁、殼體底壁及連接所述殼體頂壁與所述殼體底壁的殼體側壁，所述殼體頂壁的材質為彈性塑料，所述殼體頂壁、所述殼體底壁及所述殼體側壁三者共同界定出容置空間；內置隔板，其處于所述容置空間的內部，所述內置隔板用于將所述容置空間分割成復數個獨立的容置子空間，各所述容置子空間內均有導熱液體；以及，功能通道，其分布于所述容置子空間的內部，所述功能通道形成于所述殼體底壁其且完全浸沒于所述導熱液體中。本發明的有益效果在于：若其中一個容置子空間的功能通道發生過載或短路時，瞬態熱量能夠被全浸入的導熱液體帶走，以保證功能通道的溫度范圍控制在其額定工作范圍內。

技術領域

本發明涉及用于SSPC的浸入式冷卻結構。

背景技術

請參見圖1，SSPC通常采用自然散熱，即不加強迫風冷，也不加循環液冷。這對小電流通道，比如50A以下的通道而言，是合適的。

但當功能通道的容量進一步提高，即每個通道的載流量達到100A，甚至數百安培時，普通的自然散熱已不能滿足功能通道的需要。尤其是在過載過短路情況下，由于瞬態電流已達到正常值的數倍，功能通道在短時間內積累了大量的熱量，若不及時散熱，勢必導致功能通道大幅溫升，超過功能通道的運行極限，導致器件損壞。

為解決這一問題，工程師們開始探索大電流SSPC通道的散熱措施。普通的強迫風冷和循環液冷不是合適的選項，因為這會導致SSPC設計架構的大幅變動。如何在不改變SSPC設計架構的情況下，采取輔助的散熱措施，是一個迫切的工程需要。

專利US2017/0208705?A1提出了一種局部浸入式SSPC功能通道散熱方法，這種方法沒有用到強迫風冷，也沒有采用循環液冷。它采用的方法是：

1、其一：為每個SSPC通道分別用隔離墻，內裝浸入式傳熱液體。在通道發生過載或短路時，將功能通道的熱量由傳熱液體帶走；

2、其二：將整個SSPC密封，內裝傳熱液體在通道發生過載或短路時，將功能通道的熱量由傳熱液體帶走。

以上兩種方法各有缺陷：

1、其一：當每個通道分別布置隔離墻時，帶來了結構設計的復雜性，因為每個通道要分別固定，工藝裝配時也帶來了一定的難度。與此同時，功能通道之間不能傳遞熱量，當一個通道過熱時，只有傳熱液體分擔功能通道的熱量，相鄰通道不能分擔熱量，降低了散熱效果；

2、其二：當采用整理封裝時，由于增加了殼體結構，產品重量大幅增加。而且，浸入式液體不僅包被需要輔助傳熱的功能通道，還包被原本不需要輔助傳熱的控制回路，增加不必要的冷卻液，即浪費了原料，增加了成本，又增加了重量。

發明內容

本發明要解決的技術問題是大電流SSPC散熱問題，提供新型的用于SSPC的浸入式冷卻結構。

為了實現這一目的，本發明的技術方案如下：用于SSPC的浸入式冷卻結構，包含有，

封閉殼體，其具有殼體頂壁、殼體底壁及連接所述殼體頂壁與所述殼體底壁的殼體側壁，所述殼體頂壁的材質為彈性塑料，所述殼體頂壁、所述殼體底壁及所述殼體側壁三者共同界定出容置空間；

內置隔板，其處于所述容置空間的內部，所述內置隔板用于將所述容置空間分割成復數個獨立的容置子空間，各所述容置子空間內均有導熱液體；以及，

功能通道，其分布于所述容置子空間的內部，所述功能通道形成于所述殼體底壁其且完全浸沒于所述導熱液體中。

作為用于SSPC的浸入式冷卻結構的優選方案，所述導熱液體的穩態液位低于所述殼體頂壁。

作為用于SSPC的浸入式冷卻結構的優選方案，所述內置隔板將所述容置空間分割成網格狀結構。