【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能，尤其涉及一种变流器液冷装置。
技术介绍
1、pcs(power conversion system，储能变流器)可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。pcs由dc/ac双向变流器、控制单元等构成，变流器包括多个igbt模块。随着igbt模块中各电子器件热流量密度也在迅速增加，产生的散热量也急剧增加。与此同时igbt模块功率等级的提升和小型化的需求导致了pcs的功率密度的提高，由此导致的散热问题也日益突出。为了解决变流器散热问题，提高变流器冷却效率，保障大功率变流器稳定可靠运行，为变流器冷却技术的进一步发展提供技术支持，需要加强igbt模块散热。现有igbt模块散热方式包括自然冷却、强迫风冷、液冷技术。
2、1)自然风冷采用空气为换热介质，通过空气的对流和辐射冷却，因空气比热容和密度等物理性质低等，其散热能力不高，无法满足功率模块散热需求；
3、2)强迫风冷是使用风扇装置来增大流过散热片的空气流速，从而达到高效冷却的方式。对比自然冷却大大提高了散热效率，强迫风冷的优点是结构简单、成本低，应用于温度相对较高的器件，但是强迫风冷当散热能力达到一定极限后，无法进一步提高变流器等热系统性能够，且噪音大。
4、3)液冷技术需要制作散热基板，在铝、铜等散热板中通液体介质，对功率器件集中散热，散热性能得到提升。变流器液冷散热是功率模块提升功率密度的行之有效的方法。常规设计方案为并行流道设计，可以针对整块液冷板进行散热，或者针对液冷板表贴功率发
5、本背景部分中公开的以上信息仅被包括用于增强本公开内容的背景的理解，且因此可包含不形成对于本领域普通技术人员而言在当前已经知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述无法实现可靠均温的缺陷，提供一种变流器液冷装置。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种变流器液冷装置，包括至少一个散热系统，所述散热系统包括液冷板和设置在所述液冷板内部的用于流通液冷介质的液冷管路，所述液冷板上表面配置多个用于安装功率模块的功率模块区域以及用于安装对装置内部环境散热的液冷排的冷排区域，多个所述功率模块区域依序间隔排布；
3、所述液冷管路为串行管路；所述液冷管路顺着液冷介质的流动方向按照正序逐个经过多个所述功率模块区域的投影区再进入所述液冷排内，自所述液冷排出来后掉头按照逆序再次逐个经过多个所述功率模块区域的投影区；
4、所述液冷管路在所述功率模块区域的投影区内呈多段曲线结构，且按照正序经过时与按照逆序经过时是交错的。
5、进一步地，在本专利技术所述的变流器液冷装置中，所述液冷板上表面还配置用于安装电感单元的电感区域，所述液冷管路逆序经过多个所述功率模块区域的投影区之后就近进入并经过所述电感区域的投影区。
6、进一步地，在本专利技术所述的变流器液冷装置中，所述液冷板分为上下两层，上层配置包含所述液冷管路的液冷系统，下层配置小型空调系统，所述小型空调系统通过液冷板与上层的液冷系统耦合；
7、所述小型空调系统用于在所述功率模块区域、冷排区域或者电感区域出现温度异常时，实现对所述功率模块区域、冷排区域、电感区域的低温制冷。
8、进一步地，在本专利技术所述的变流器液冷装置中，所述液冷板的上表面还分配一块升温区域，所述液冷管路正序经过多个所述功率模块区域的投影区之前与液冷介质入口端子连接；所述液冷管路自所述电感区域出来后就近进入所述升温区域的投影区，从所述升温区的投影区出来后与液冷介质出口端子连接；
9、所述小型空调系统包括第一空调管路、压缩机、第二空调管路、节流膨胀阀，所述压缩机和节流膨胀阀安装在所述液冷板上表面，所述第一空调管路的出口、入口均自下而上穿过所述液冷板后分别连接压缩机、节流膨胀阀，所述第二空调管路的出口、入口均自下而上穿过所述液冷板后分别连接节流膨胀阀、压缩机；
10、所述第一空调管路经过多个所述功率模块区域的投影区，以作为模拟蒸发器对位于其正上方的所述功率模块进行降温；所述第二空调管路经过所述升温区域的投影区，以作为模拟冷凝器对位于其正上方的所述液冷管路进行升温。
11、进一步地，在本专利技术所述的变流器液冷装置中，所述液冷管路在所述功率模块区域的投影区内的管路为两条蛇形交错管路，所述液冷管路在所述液冷排内形成一条蛇形管路，所述液冷管路在所述电感区域的投影区内形成一条蛇形管路，所述液冷管路在所述升温区域的投影区内形成一条蛇形管路；
12、所述第一空调管路在多个所述功率模块区域的投影区内形成一条蛇形管路，所述第二空调管路在所述升温区域的投影区内形成一条蛇形管路。
13、进一步地，在本专利技术所述的变流器液冷装置中，多个所述功率模块区域沿第一水平方向均匀间隔排布，所述电感区域以及多个所述功率模块区域位于所述冷排区域的同一侧，多个所述功率模块区域作为一个整体与所述电感区域、所述升温区域沿第二水平方向间隔排布。
14、进一步地，在本专利技术所述的变流器液冷装置中，所述功率模块区域的两侧分别配置功率模块温度检测点以监测所述功率模块两侧的温差，所有的所述功率模块温度检测点平行于第一水平方向间隔排布，所述第一水平方向是指的多个所述功率模块区域的排布方向；
15、所述电感区域的两侧分别配置电感单元温度检测点以监测所述电感单元两侧的温差，两侧的电感单元温度检测点平行于第一水平方向间隔排布；所述电感单元包括多个电感，每一个电感下方在电感四周配置多个电感温度检测点以监测电感两侧的温差。
16、进一步地，在本专利技术所述的变流器液冷装置中，所述变流器的控制器用于根据功率模块温度检测点、电感单元温度检测点的检测结果进行分析：
17、如果检测到所述功率模块两侧温差大于第一高温阈值，则认为发热量过大，继续结合所述功率模块内部温度监测情况判断所述功率模块内部异常情况；
18、如果检测到所述功率模块两侧温差小于第一低温阈值，则继续判断所述功率模块内部温度监测情况，如果所述功率模块内部温度监测到温度不符合正常工作情况，则判断为所述功率模块未启动；如果所述功率模块内部温度监测到温度符合正常工作情况，则判断所述功率模块与所述液冷板贴合异常或本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变流器液冷装置，其特征在于，包括至少一个散热系统，所述散热系统包括液冷板和设置在所述液冷板内部的用于流通液冷介质的液冷管路，所述液冷板上表面配置多个用于安装功率模块的功率模块区域以及用于安装对装置内部环境散热的液冷排的冷排区域，多个所述功率模块区域依序间隔排布；
2.根据权利要求1所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷板上表面还配置用于安装电感单元的电感区域，所述液冷管路逆序经过多个所述功率模块区域的投影区之后就近进入并经过所述电感区域的投影区。
3.根据权利要求2所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷板分为上下两层，上层配置包含所述液冷管路的液冷系统，下层配置小型空调系统，所述小型空调系统通过液冷板与上层的液冷系统耦合；
4.根据权利要求3所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷板的上表面还分配一块升温区域，所述液冷管路正序经过多个所述功率模块区域的投影区之前与液冷介质入口端子连接；所述液冷管路自所述电感区域出来后就近进入所述升温区域的投影区，从所述升温区的投影区出来后与液冷介质出口端子连接；
5.根据权利要求4
6.根据权利要求4所述的变流器液冷装置，其特征在于，多个所述功率模块区域沿第一水平方向均匀间隔排布，所述电感区域以及多个所述功率模块区域位于所述冷排区域的同一侧，多个所述功率模块区域作为一个整体与所述电感区域、所述升温区域沿第二水平方向间隔排布。
7.根据权利要求2所述的变流器液冷装置，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述变流器的控制器用于根据功率模块温度检测点、电感单元温度检测点的检测结果进行分析：
9.根据权利要求1所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷排竖直设立于所述液冷板上且垂直于多个所述功率模块区域的排布方向，所述液冷排的两侧的散热面上凸出设置多个垂直于所述散热面的散热翅片；
10.根据权利要求1所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷板内还阵列式埋装分布柱状温度传感器以形成二维温度梯度云图，所述柱状温度传感器距离所述液冷板上表面的深度不超过1mm。
...【技术特征摘要】
1.一种变流器液冷装置，其特征在于，包括至少一个散热系统，所述散热系统包括液冷板和设置在所述液冷板内部的用于流通液冷介质的液冷管路，所述液冷板上表面配置多个用于安装功率模块的功率模块区域以及用于安装对装置内部环境散热的液冷排的冷排区域，多个所述功率模块区域依序间隔排布；
2.根据权利要求1所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷板上表面还配置用于安装电感单元的电感区域，所述液冷管路逆序经过多个所述功率模块区域的投影区之后就近进入并经过所述电感区域的投影区。
3.根据权利要求2所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷板分为上下两层，上层配置包含所述液冷管路的液冷系统，下层配置小型空调系统，所述小型空调系统通过液冷板与上层的液冷系统耦合；
4.根据权利要求3所述的变流器液冷装置，其特征在于，所述液冷板的上表面还分配一块升温区域，所述液冷管路正序经过多个所述功率模块区域的投影区之前与液冷介质入口端子连接；所述液冷管路自所述电感区域出来后就近进入所述升温区域的投影区，从所述升温区的投影区出来后与液冷介质出...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨壮壮，姚少雄，陈启建，田作强，赵泽江，
申请(专利权)人：深圳市盛弘电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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