【技术实现步骤摘要】
一种功率模块的散热系统及其控制方法
[0001]本专利技术涉及散热
,具体涉及一种功率模块的散热系统及其控制方法。
技术介绍
[0002]随着4G的大量应用以及5G的逐渐普及,各种数据处理设备的发热量越来越大,数据中心对空调设备的制冷量和节能性要求也越来越高。
[0003]采用过渡季节和寒冷冬季的室外自然冷源对数据中心进行冷却,能大幅度降低空调设备的运行费用,常见的是采用氟泵空调,在冬季启用氟泵模式,停止压缩机的运行利用氟泵驱动制冷剂实现热管制冷运行,极大地降低了设备的运行费用。
[0004]由于数据中心热负荷的变化以及室外环境温度的变化,导致数据中心机房空调的制冷能力输出需要进行相应的智能调节控制,以便适应数据中心对空气调节恒温恒湿的要求,目前主流的变能力输出制冷系统多数都是采用变频控制,比如采用变频压缩机、直流调速风机等。
[0005]复合了氟泵循环的变频压缩制冷循环系统,通常有一个发热量比较大的IPM智能功率模块。随着智能功率模块的发热量越来越大,对其散热系统的要求也越来越高,市面上的智能功率模块的横向热扩散性能差,热容量小,智能功率模块在瞬间开始工作的时候,功率芯片(如IGBT芯片、FRD芯片或MOS芯片等)会产生较大的热量,会导致IGBT芯片、FRD芯片或MOS芯片的温度骤增而损坏功率芯片。智能功率模块的发热量经常发生变化,但很多时候在设计时没有对冷却流体进行精准的控制,导致智能功率模块的工作温度波动比较大,容易出现超温或者表面温度低于空气露点温度,表面温度低于空气露点温度时容 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率模块的散热系统,其特征在于:包括:氟泵空调系统、热管系统(100)、功率模块(200)和可调导热模块(300),所述热管系统(100)包括蒸发段(1)和冷凝段(2),所述冷凝段(2)能与所述氟泵空调系统中的制冷剂换热以将热量释放给所述制冷剂,所述蒸发段(1)能与所述功率模块(200)换热以对所述功率模块(200)进行吸热冷却,所述可调导热模块(300)设置于所述蒸发段(1)与所述功率模块(200)之间,所述可调导热模块(300)能够在所述氟泵空调系统运行在氟泵制冷模式下增大传热热阻,减小或阻止所述功率模块(200)与所述蒸发段(1)之间的换热。2.根据权利要求1所述的功率模块的散热系统,其特征在于:所述可调导热模块(300)还能够在所述氟泵空调系统运行在压缩制冷模式下减小传热热阻,增大或开启所述功率模块(200)与所述蒸发段(1)之间的换热;所述可调导热模块(300)还能够在所述氟泵空调系统停机时增大传热热阻,减小或阻止所述功率模块(200)与所述蒸发段(1)之间的换热。3.根据权利要求2所述的功率模块的散热系统,其特征在于:所述可调导热模块(300)包括第一壳体(17)和第二壳体(18),所述第一壳体(17)的一端与所述蒸发段(1)连接,所述第一壳体(17)的另一端能与所述第二壳体(18)连接,所述第二壳体(18)的远离所述第一壳体(17)的一端与所述功率模块(200)连接,所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)之间能够相对运动,且所述第一壳体(17)和/或所述第二壳体(18)的内部设置有导热材料(19),所述导热材料(19)的导热系数分别大于所述第一壳体(17)的导热系数和所述第二壳体(18)的导热系数;当所述氟泵空调系统运行在氟泵制冷模式下或停机时,所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)之间相背运动;当所述氟泵空调系统运行在压缩制冷模式下,所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)之间相向运动。4.根据权利要求3所述的功率模块的散热系统,其特征在于:当所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)相向运动时,所述第一壳体(17)能够套设于所述第二壳体(18)的外周或所述第二壳体(18)能够套设于所述第一壳体(17)的外周,当所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)相背运动时,所述第一壳体(17)逐渐脱离与所述第二壳体(18)之间的套接。5.根据权利要求3所述的功率模块的散热系统,其特征在于:所述可调导热模块(300)还包括驱动机构(20),所述驱动机构(20)能够驱动所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)相向运动或相背运动;所述导热材料(19)为导热硅脂,所述第一壳体(17)和所述第二壳体(18)的材料均为塑料;所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)之间设置有限位结构,以能使所述第一壳体(17)与所述第二壳体(18)相背运动时二者不至于完全脱离连接。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的功率模块的散热系统,其特征在于:所述热管系统(100)还包括第一管道(3)、第二管道(4)和控制阀(5),所述第一管道(3)连通于所述蒸发段(1)的一端与所述冷凝段(2)的一端之间,所述第二管道(4)连通于所述蒸发段(1)的另一端与所述冷凝段(2)的另一端之间,所述控制阀(5)设置于所述第一管道(3)和/或所述第二管道(4)上。7.根据权利要求6所述的功率模块的散热系统,其特征在于:所述第一管道(3)和所述第二管道(4)均为绝热管道,所述控制阀(5)为能够控制管道
关闭的电磁阀,或所述控制阀(5)为能够控制流量大小改变的电子膨胀阀;所述第一管道(3)和所述第二管道(4)中通入冷媒,所述冷媒与所述制冷剂为相同或不同的物质。8.根据权利要求6所述的功率模块的散热系统,其特征在于:所述功率模块(200)上设置有温度传感器,所述控制阀(5)能够根据所述功率模块(200)的温度高低而控制冷媒的流通量的大小进行变化,当所述功率模块(200)的温度上升时,所述控制阀(5)被控制增大开度,当所述功率模块(200)的温度下降时,所述控制阀(5)被控制减小开度,当...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄玉优,林海佳,康建,赖桃辉,李蓉,喻磊,
申请(专利权)人:珠海格力电器股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。