一种高效散热控制器及控制方法技术

本申请属于航空电气控制技术领域，具体涉及一种高效散热控制器及控制方法。该散热控制器的散热器本体(5)包括：翅片散热器(2)，所述翅片散热器(2)包括基板(21)及设置在基板(21)一侧的多个平行布置的翅片(22)，相邻翅片(22)形成沿第一方向延伸的通道，所述基板(21)的背离所述翅片(22)的一侧安装有待散热的功率模块(3)，且所述基板(21)与所述功率模块(3)之间设置有流道(23)；风扇(1)，设置在所述通道起始端，在所述通道的末端设置有通风口(4)；所述流道(23)内设置有冷却液体。本申请提升了电机控制器的功重比，增加了电机控制器电子元件的可靠性和使用寿命。靠性和使用寿命。靠性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种高效散热控制器及控制方法


[0001]本申请属于航空电气控制
，具体涉及一种高效散热控制器及控制方法。

技术介绍

[0002]随着航空电机的负载和功率逐渐增大以及电力电子功率模块集成化发展，电机控制器的损耗进一步增大，而且为提高功重比，电机控制器结构逐渐小型化，散热面积减小，导致散热困难。
[0003]电机控制器损耗热量主要来自于IGBT功率模块，为保证电机控制器在工作时工作性能可靠良好，必须要保证IGBT的结温在允许结温以下。为保证航空电机控制器功率模块的稳定性和可靠性，需设计良好的散热方式，保证航空电机控制器工作在允许的温度范围内。目前，电机控制器冷却多采用液冷和风冷两种散热方式。采用液冷结构的电机控制器需要外置液冷泵和液冷散热器，增加了系统的复杂性，降低了系统的功重比，且在一些中小型飞机上不具备提供液冷的条件；风冷散热成本相对较低，但散热能力有限，负载瞬时功率较大时难以满足散热要求。因此需要设计高效的散热器结构以提高风冷散热的散热效果和效率。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种高效散热控制器及控制方法，以实现高效散热。
[0005]本申请第一方面提供了一种高效散热控制器，主要包括散热器本体，所述散热器本体包括：
[0006]翅片散热器，所述翅片散热器包括基板及设置在基板一侧的多个平行布置的翅片，相邻翅片形成沿第一方向延伸的通道，所述基板的背离所述翅片的一侧安装有待散热的功率模块，且所述基板与所述功率模块之间设置有流道；
[0007]风扇，设置在所述通道起始端，在所述通道的末端设置有通风口；
[0008]所述流道内设置有冷却液体。
[0009]优选的是，所述冷却液体包括水，乙醇与水的混合液体，或者具有相变属性的液体。
[0010]优选的是，所述具有相变属性的液体包括液氮。
[0011]优选的是，所述风扇与所述翅片散热器的翅片的通道之间设置有导流板。
[0012]优选的是，所述流道包括开设置在基板上的弯折型导流槽，以及盖合在基板上的压板，所述压板与所述导流槽围合成所述流道。
[0013]优选的是，所述高效散热控制器还包括：
[0014]容器，储存有所述冷却液；
[0015]电磁阀，设置在所述容器与散热器本体之间的通道上，用于控制所述容器内冷却液流至散热器本体的流道内；
[0016]温度传感器，设置在所述散热器本体上，用于监测所述散热器本体的温度；
[0017]控制板，用于按设定的控制逻辑，根据所述温度传感器反馈的值控制所述电磁阀的通断。
[0018]本申请第二方面提供了一种高效散热控制器控制方法，用于对上述的高效散热器进行控制，所述方法包括：
[0019]步骤S1、获取温度传感器反馈的散热器本体的温度值；
[0020]步骤S2、当所述温度值大于设定值时，打开电磁阀，反之，关闭所述电磁阀。
[0021]优选的是，步骤S2进一步包括：
[0022]步骤S21、根据所述温度值与设定值的差值，根据给定的转换关系计算出电磁阀通断的时间；
[0023]步骤S22、基于所述时间调整脉冲信号的占空比，以对电磁阀通断进行实时控制。
[0024]本申请提高了功率器件散热效率，提升了电机控制器的功重比，增加了电机控制器电子元件的可靠性和使用寿命。
附图说明
[0025]图1是本申请高效散热控制器的一优选实施例的散热器本体结构示意图。
[0026]图2为本申请图1所示实施的翅片散热器结构示意图。
[0027]图3为本申请高效散热控制器控制方法示意图。
[0028]其中，1
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风扇，2
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翅片散热器，21
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基板，22
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翅片，23
‑
流道，3
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功率模块，4
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通风口，5
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散热器本体，6
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容器，7
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电磁阀，8
‑
温度传感器，9
‑
控制板。
具体实施方式
[0029]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
[0030]本申请第一方面提供了一种高效散热控制器，如图1
‑
图2所示，主要包括：散热器本体5，所述散热器本体5包括：
[0031]翅片散热器2，所述翅片散热器2包括基板21及设置在基板21一侧的多个平行布置的翅片22，相邻翅片22形成沿第一方向延伸的通道，所述基板21的背离所述翅片22的一侧安装有待散热的功率模块3，且所述基板21与所述功率模块3之间设置有流道23；
[0032]风扇1，设置在所述通道起始端，在所述通道的末端设置有通风口4；
[0033]所述流道23内设置有冷却液体。
[0034]本申请中，翅片散热器的基板上设计一定形状和比例大小的流道，在流道中储存冷却液体，在电机控制器瞬时大功率工作时快速吸收热量，降低功率模块器件的温度，有效提高电机控制器散热能力，基板带流道的翅片散热器结构如图2所示。
[0035]本申请中，控制器端部安装轴流风扇，利用风扇和翅片散热器将热量散出，提高冷却流量，降低冷却系统复杂程度。控制器端部设计有一定开口率的通风口，使散热器散出热量可以快速导出到空气中，形成循环散热。
[0036]在一些可选实施方式中，所述冷却液体包括水，乙醇与水的混合液体，或者具有相变属性的液体。该实施例中，流道中储存的液体可采用水或者醇类液体与水的混合液体，同时还可以在外部配置储液容器与流道相通，进一步增加液体储热能力。
[0037]在一些可选实施方式中，所述具有相变属性的液体包括液氮。
[0038]在一些可选实施方式中，所述风扇1与所述翅片散热器2的翅片22的通道之间设置有导流板。使进入控制器内部的空气直接进入到翅片散热器中，降低散热器冷却风阻，减小压降损失。
[0039]在一些可选实施方式中，如图2所示，所述流道23包括开设置在基板21上的弯折型导流槽，以及盖合在基板21上的压板，所述压板与所述导流槽围合成所述流道23。
[0040]本申请在一款混合动力电推进飞机永磁发电机控制器获得应用，将航空风冷发电机控制器的功重比提升至8kW/kg以上，永磁发电机控制器功率模块在瞬时大功率负载时温升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效散热控制器，其特征在于，包括散热器本体(5)，所述散热器本体(5)包括：翅片散热器(2)，所述翅片散热器(2)包括基板(21)及设置在基板(21)一侧的多个平行布置的翅片(22)，相邻翅片(22)形成沿第一方向延伸的通道，所述基板(21)的背离所述翅片(22)的一侧安装有待散热的功率模块(3)，且所述基板(21)与所述功率模块(3)之间设置有流道(23)；风扇(1)，设置在所述通道起始端，在所述通道的末端设置有通风口(4)；所述流道(23)内设置有冷却液体。2.如权利要求1所述的高效散热控制器，其特征在于，所述冷却液体包括水，乙醇与水的混合液体，或者具有相变属性的液体。3.如权利要求2所述的高效散热控制器，其特征在于，所述具有相变属性的液体包括液氮。4.如权利要求1所述的高效散热控制器，其特征在于，所述风扇(1)与所述翅片散热器(2)的翅片(22)的通道之间设置有导流板。5.如权利要求1所述的高效散热控制器，其特征在于，所述流道(23)包括开设置在基板(21)上的弯折型导流槽，以及盖合在基板(21)上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐登，崔秀朋，贾倩，张妍，陈建勋，李瑞妮，
申请(专利权)人：陕西航空电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：