[實用新型]一種換流閥功率單元水冷散熱結構

有效

• 申請號: 202021835515.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN212967683U
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張長水;藺廣科;郭磊;畢良富;楊斌
• 申請（專利權）人: 特變電工西安柔性輸配電有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01L23/473
• 分類號: H01L23/473
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本實用新型公開了一種換流閥功率單元水冷散熱結構，包括公用散熱器和多個自用散熱器，所述公用散熱器設置在至少兩個功率器件之間，所述自用散熱器設置在所述功率器外側，所述公用散熱器的出水口和自用散熱器的進水口連接，所述公用散熱器的進水口和進水管連接，所述自用散熱器的出水口和出水管連接。冷卻水的最大額度流量首先進入公用散熱器解決了各個發熱器件熱損耗大小不同、局部散熱器熱負載過大帶來的散熱問題，且由于公用散熱器的存在，縮小了整個散熱器結構的尺寸。

技術領域

本實用新型屬于柔性直流輸電技術領域，具體涉及一種換流閥功率單元水冷散熱結構。

背景技術

換流閥在整流和逆變兩種運行工況下功率單元內各個功率器件發熱損耗不同，不同運行工況下各個功率器件最大和最小發熱損耗位置也不同，功率器件有效散熱是保證換流閥穩定運行的關鍵因素之一，不合理的散熱設計可能導致輸電系統不穩定甚至器件損壞。因此，功率單元內功率器件散熱設計尤為重要。

發明內容

本實用新型提供了一種換流閥功率單元水冷散熱結構，在進入流量確定的條件下，能最大限度的提高散熱效果。

為達到上述目的，本實用新型所述一種換流閥功率單元水冷散熱結構，包括公用散熱器和多個自用散熱器，公用散熱器設置在至少兩個功率器件之間，自用散熱器設置在功率器外側，公用散熱器的出水口和自用散熱器的進水口連接，公用散熱器的進水口和進水管連接，自用散熱器的出水口和出水管連接。

進一步的，公用散熱器具有兩個出水口。

進一步的，多個自用散熱器分為兩個并聯支路，兩個并聯支路分別與公用散熱器的兩個出水口連接。

進一步的，公用散熱器中的水路包括連通的第一換熱部和第二換熱部，第一換熱部和第二換熱部均采用螺旋交錯流道。

進一步的，公用散熱器和自用散熱器將銅排和功率器件電連接。

進一步的，多個自用散熱器依次串聯在公用散熱器的出口和出水管之間。

與現有技術相比，本實用新型至少具有以下有益的技術效果：

本實用新型包括至少一個被多個功率器件公用的散熱器，冷卻水的最大額度流量首先進入公用散熱器，解決了各個發熱器件熱損耗大小不同、局部散熱器熱負載過大帶來的散熱問題；同時由于多個功率器件可共用一個散熱器，縮小了整個散熱器結構的尺寸。

進一步的，公用散熱器中的兩個換熱部連通，最少可設計一個出口和一個入口，減少了散熱器和水管接頭數量。散熱器中的管道采用螺旋交錯流道，提高散熱器效率和表面的均溫性。

進一步的，公用散熱器出口數量為一時，第一自用散熱器至第四自用散熱器之間水路串聯。公用的散熱器內部流道還可分成兩個出口，通過水管把四個自用散熱器連接成兩個并聯水路，從而減少接頭數量和功率單元水路流阻，可滿足各種工況散熱要求。冷卻水的最大額定流量通過公用散熱器后的水路采用串聯還是分成兩個并聯支路，取決于功率器件熱損耗分布和散熱需求以及功率單元水路的最大流阻范圍要求。當散熱需求大的時候，所有的散熱器串聯，當散熱需求相對較小時，散熱器分成兩個并聯支路。

進一步的，公用散熱器和自用散熱器將銅排和功率器件電連接，散熱器是水路連接的接口，也是功率器件連接的接口，簡化了接線。

綜上所述，本實用新型在散熱效率、組件尺寸、接頭數量方面帶來了明顯的技術優勢。

附圖說明

圖1是實施例1的整體結構示意圖；

圖2是本實用新型的公用散熱器布置圖；