一种大功率电源模块散热器制造技术

本实用新型专利技术属于低压电器技术领域，具体涉及一种大功率电源模块散热器。该散热器的翅片主体为翅片相互平行均布于翅片板顶部，翅片与翅片板垂直且呈一体结构，每个翅片沿竖向开设有板状翅片减压槽，每个翅片的侧面开设有扰流孔；点阵桁架为表板上设有呈点阵分布并相互连成一体的芯体，表板与翅片板相对平行且设置于翅片上端，表板上开设有相互平行均布的条形表板减压槽，表板减压槽与翅片减压槽一一上下对应并连通形成散热器减压槽。本实用新型专利技术对散热结构通过理论+仿真两方面优化，有效提升大功率电源模块内部散热效果，符合实际充电桩内大功率电源模块散热器散热要求，实现在定体积下对大功率电源模块内部传统翅片散热结构的优化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率电源模块散热器


[0001]本技术属于低压电器
，具体涉及一种大功率电源模块散热器。

技术介绍

[0002]在“双碳”背景下，新能源汽车因自身的优势成为交通领域的必然趋势，迎来了发展的黄金阶段。几年来，电动汽车作为新能源汽车中发展速度最快、污染程度最小的特点，受到大家的广泛关注对于电动汽车来说，充电系统的重要性不言而喻，随着市场的发展，交流充电的功率会从2kW、3kW功率提升到6kW、10kW及20kW，直流充电的功率则会从目前的几十千瓦提升到几百千瓦。
[0003]功率半导体器件中绝缘栅双极晶体管(IGBT)具有大电流密度、低损耗、耐压性、耐高温、集成性等性能，在电动汽车上的功率电源模块得到广泛应用。为了打造需要一个安全可靠的充电工作环境保证充电桩在不同环境下的稳定运行，寻找功率电源模块内部的散热方案成为了行业内部亟待解决的难题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种大功率电源模块散热器，基于3D增材技术，通过理论推导、正交试验法、仿真验证方法在相同体积下得出较好的散热结构，显著提升散热效果，满足大功率电源模块内部所需要的要求。
[0005]本技术的技术方案是：
[0006]一种大功率电源模块散热器，该散热器包括翅片主体、点阵桁架，具体结构如下：
[0007]翅片主体为散热器的中心主体结构，翅片主体为翅片相互平行均布于翅片板顶部，翅片与翅片板垂直且呈一体结构，相邻翅片之间的缝隙形成流动通道，每个翅片沿竖向开设有板状翅片减压槽，每个翅片的侧面开设有扰流孔；点阵桁架为表板上设有呈点阵分布并相互连成一体的芯体，表板与翅片板相对平行且设置于翅片上端，表板上开设有相互平行均布的条形表板减压槽，表板减压槽与翅片减压槽一一上下对应并连通形成散热器减压槽。
[0008]所述的大功率电源模块散热器，每个翅片的侧面开设有上下两层完全贯通的扰流孔，扰流孔与翅片减压槽相通，上下两层扰流孔交错排列。
[0009]所述的大功率电源模块散热器，每个芯体为三个芯体杆件组成，三个芯体杆件的上端汇集，三个芯体杆件的下端分别与表板的表面一体连接，形成四面体结构。
[0010]所述的大功率电源模块散热器，点阵桁架通过表板与翅片主体的翅片无缝隙紧密相连，连接方式为3D打印或焊接，形成一体式散热器结构。
[0011]所述的大功率电源模块散热器，翅片减压槽为自下而上贯通结构，使翅片减压槽形成翅片的中空内腔。
[0012]所述的大功率电源模块散热器，翅片为12片，相邻翅片间隔为0.96mm等距分布，每个翅片尺寸为厚1.2mm
×
高14.5mm。
[0013]本技术的设计思想是：
[0014]本技术大功率电源模块散热器设有上层点阵桁架、下层开槽翅片、热源，其具体结构参数为：尺寸为25mm
×
25mm
×
14.5mm的散热器，包括1.2mm厚、14.5mm高、12片翅片的开槽翅片结构作为散热器结构的主体；另外，点阵桁架的孔隙率为75％，芯体杆件直径为1.2mm，芯体高度为2.5mm，点阵桁架的结构角度因子Saf＝0.68。翅片以其对流换热系数高、结构简单的优点作为主题，随着翅片高度的变化其翅片效率会有所下降，通过引入点阵桁架增大散热面积，加强气流扰动以增强散热器的导热性能，实现对传统散热翅片结构的优化。
[0015]本技术的优点及有益效果是：
[0016]本技术在保证充电桩(如：EVR700
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15000英可瑞充电桩模块)的功率电源模块散热器体积前提下，对传统翅片结构进行优化设计，通过减弱翅片结构的翅片效率随着翅片高度的增加的影响，引入点阵桁架结构、减压槽、扰流孔，增强了气流的扰动，增大散热器面积，增强了散热器的散热性能。
附图说明：
[0017]图1为芯体结构示意图及流动方向示意图。
[0018]图2为本技术翅片主体的等轴测图。
[0019]图3为本技术翅片主体的正视图。
[0020]图4为本技术翅片主体的左视图。
[0021]图5为本技术翅片主体的俯视图。
[0022]图6为本技术点阵桁架结构的等轴测图。
[0023]图7为本技术点阵桁架结构的正视图。
[0024]图8为本技术点阵桁架结构的左视图。
[0025]图9为本技术点阵桁架结构的俯视图。
[0026]图10为本技术大功率电源模块散热器的等轴测图。
[0027]图11为本技术大功率电源模块散热器的正视图。
[0028]图12为本技术大功率电源模块散热器的左视图。
[0029]图13为本技术大功率电源模块散热器的俯视图。
[0030]图1
‑
图13中，1翅片主体，1.1翅片板，1.2翅片，1.3扰流孔，1.4流动通道；1.5翅片减压槽，2点阵桁架，2.1芯体，2.2表板，2.3表板减压槽，2.4芯体杆件。
具体实施方式：
[0031]为了使公众能充分了解本技术的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本技术的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本技术构思作形式而非实质的变化都应当视为本技术的保护范围。
[0032]在下面的描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性或称方位性的概念都是以图1所示的位置为基准的，因而不能将其理解为对本技术提供的技术方案的特别限定。
[0033]如图1
‑
图13所示，本技术提出一种大功率电源模块散热器，主要包括翅片主体1、点阵桁架2，具体结构如下：
[0034]翅片主体1为散热器的中心主体结构，翅片主体1为翅片1.2相互平行均布于翅片板1.1顶部，翅片1.2与翅片板1.1垂直且呈一体结构，相邻翅片1.2之间的缝隙形成流动通道1.4，流动通道1.4的作用是通过对流作用将翅片热量由固体转移至气体并带走热量；每个翅片1.2沿竖向开设有板状翅片减压槽1.5，翅片减压槽1.5为自下而上贯通结构，使翅片减压槽1.5形成翅片1.2的中空内腔；每个翅片1.2的侧面开设有上下两层完全贯通的扰流孔1.3，下层6个扰流孔，上层5个扰流孔，上下两层扰流孔1.3交错排列，扰流孔1.3与翅片减压槽1.5相通。
[0035]点阵桁架2为表板2.2上设有呈点阵分布并相互连成一体的芯体2.1，表板2.2与翅片板1.1相对平行且设置于翅片1.2上端，表板2.2上开设有相互平行均布的条形表板减压槽2.3，表板减压槽2.3与翅片减压槽1.5一一上下对应并连通形成散热器减压槽。每个芯体2.1为三个芯体杆件2.4组成，三个芯体杆件2.4的上端汇集，三个芯体杆件2.4的下端分别与表板2.2的表面一体连接，形成四面体结构。
[0036]其中，点阵桁架2通过表板2.2与翅片主体1的翅片1.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率电源模块散热器，其特征在于，该散热器包括翅片主体、点阵桁架，具体结构如下：翅片主体为散热器的中心主体结构，翅片主体为翅片相互平行均布于翅片板顶部，翅片与翅片板垂直且呈一体结构，相邻翅片之间的缝隙形成流动通道，每个翅片沿竖向开设有板状翅片减压槽，每个翅片的侧面开设有扰流孔；点阵桁架为表板上设有呈点阵分布并相互连成一体的芯体，表板与翅片板相对平行且设置于翅片上端，表板上开设有相互平行均布的条形表板减压槽，表板减压槽与翅片减压槽一一上下对应并连通形成散热器减压槽。2.按照权利要求1所述的大功率电源模块散热器，其特征在于，每个翅片的侧面开设有上下两层完全贯通的扰流孔，扰流孔与翅片减压槽相通，上下两层扰流孔交错排列。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：韩颖，贾奥博，张凡，吕洪宇，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：