一种液冷逆变器的制作方法

1.本实用新型涉及逆变器技术领域，尤其是涉及一种液冷逆变器。


背景技术：

2.随着技术需求的发展，现子对逆变器的变电功率要求越来越高，然而逆变器的体积缺要求越来越小，导致其内部功率器件的单位功越来越大，与之对应的发热功率密度急剧上升，功率器件的发热功率密度可以已经高达100w/cm2，几乎达到了传统风冷的散热极限，单一靠风冷散热已经难以满足高功率的逆变器要求。同时，风冷散热系统中的巨大的风扇和散热片基本占据了整个逆变器的一半的空间，无法满足小型化、轻量化的逆变器的技术发展趋势。此外，对于新能源汽车充电桩这类露天使用的设备，其逆变器因为风冷也需要暴露在外，受到灰尘、高温、雨水等影响，降低工作稳定性、减少使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种液冷逆变器，有效减小逆变器的体积，提高逆变器的功率密度，同时提高逆变器的使用可靠性。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种液冷逆变器，包括壳体和位于壳体内的主电路板，所述壳体上设有冷媒进液口和冷媒出液口，所述壳体内还设有散热管，所述散热管的入口连接冷媒进液口并且散热管贴合在主电路板的一侧，在散热管相对侧的主电路板上分布有功率开关器件，所述壳体内填充有绝缘冷却液，该绝缘冷却液充满壳体内部。
6.进一步地，所述散热管内设有散热翅片，散热管的一端密封连接壳体的侧壁，所述冷媒进液口设置在该侧壁上连通散热管。
7.进一步地，所述散热管和主电路板之间通过导热胶粘接或者互相焊接。
8.进一步地，所述散热管沿着壳体的底部设置，所述冷媒进液口位于壳体的侧端底部。
9.进一步地，所述冷媒进液口和冷媒出液口在壳体上呈对角设置。
10.进一步地，所述散热管的出口设有栅格板。
11.进一步地，所述主电路板上设有交流电接头、直流电接头和控制信号接头，所述交流电接头、直流电接头和控制信号接头均穿出壳体侧壁，并且和壳体的侧壁密封连接。
12.进一步地，所述散热管为矩形管。
13.进一步地，所述绝缘冷却液为电子氟化液、绝缘硅油或变压器油。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.1、本发明将逆变器内的主电路板完全浸没在绝缘冷却液中，去除了传统的风冷系统，可以减小电路板上功率器件到冷媒之间的热阻，从而提高散热效率，逆变器可以具有更小的体积和更高的功率密度。同时，通过壳体内散热管的设置，绝缘冷却液可以优先冷却发热量高的功率开关器件，提高散热效果。
16.2、在散热管内设置翅片提高其和低温绝缘冷却液的接触面积，更好地进行功率开关器件部分的散热。
17.3、散热管沿着壳体的底部设置，使散热管的出水沿着壳体内壁形成循环，加强对流和散热。
18.4、在散热管出液口设置栅格板，可以使用较高流量的绝缘冷却液，对其形成缓冲和分流，避免对内部电器件的冲击。
19.5、散热管为矩形管可以最大化利用壳体内部空间，实现结构小型化。
20.6、逆变器的所有部件都密封在壳体内，不受灰尘、雨水等外界环境的影响，从而提高电源模块的使用寿命。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图。
22.图2为本实用新型的内部示意图。
23.图3为主电路板和散热管的结构示意图。
24.图4为本实用新型组合使用的示意图。
25.附图标记：1、壳体，11、冷媒进液口，12、冷媒出液口，13、交流电接头，14、直流电接头，15、控制信号接头，2、主电路板，21、功率开关器件，22、功率磁性器件，23、控制电路，3、散热管，31、栅格板。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
27.如图1～3所示，本实施例提供了一种液冷逆变器，包括壳体1和位于壳体1内的主电路板2。壳体1为矩形铝合金外壳，在壳体1上设有冷媒进液口11和冷媒出液口12，均采用常用的快接头。本实施例中冷媒进液口11和冷媒出液口12位于两个相对的侧端壁上，并且互相呈对角设置，冷媒进液口11位于左下角，冷媒出液口12位于右上角。低温的绝缘冷却液从下方冷媒进液口11进入壳体1与内部主电路板2进行热量交换，换热后的高温绝缘冷却液从上方冷媒出液口12流出，完成与逆变器的热量交换。绝缘冷却液可采用电子氟化液、绝缘硅油、变压器油等。
28.在主电路板2上设置有控制电路23、功率磁性器件22、功率开关器件21等器件。其中，功率磁性器件22和功率开关器位于主电路板2的正面，控制电路23分布在主电路板2的背面。功率开关器件21为大功率igbt模块但不仅限于igbt模块，功率磁性器件22为电感但不仅限于电感器件，功率开关器件21和功率磁性器件22完成主电路的电力变换，将直流电变为交流电。每个功率开关器件21都包含一个驱动电路，驱动控制功率开关器件21的开关，而控制电路23内部设定程序完成对驱动电路的控制和各种信号的检测和控制。
29.在主电路板2上还设有交流电接头13、直流电接头14和控制信号接头15。交流电接头13、直流电接头14和控制信号接头15均穿出壳体1侧壁，并且和壳体1的侧壁密封连接。外部的交流电源通过交流电接头13和主电路板2连接，经过主电路板2转换后通过直流电接头
14输出直流电，完成电力变换。外部的控制信号通过控制信号接头15和电路板进行通讯连接。
30.在壳体1内还设有散热管3，散热管3的入口连接冷媒进液口11并且散热管3贴合在主电路板2的一侧，散热管3在主电路板2上的贴合位置为功率开关组件的背面。具体展开为：散热管3沿着壳体1的底部设置一端和壳体1内壁焊接，另一端距离壳体1内壁一段距离。散热管3采用矩形管，一侧面完全贴合在主电路板2上。散热管3和主电路板2之间可以通过导热胶粘接或者互相焊接，优选采用导热胶粘接。散热管3沿着壳体1的底部设置，可以使散热管3的出水沿着壳体1内壁形成循环，加强对流和散热。
31.在另一个实施例方式中，散热管3内设有散热翅片，提高散热管3和低温绝缘冷却液的接触面积，更好地进行功率开关器件21部分的优先散热。
32.在另一个实施例方式中，散热管3的出口设有栅格板31，可以在冷媒进液口11接入较高流速的绝缘冷却液，提高散热效果。栅格板31对液流形成缓冲和分流，避免对内部电器件的冲击。
33.如图4所示，本实施例的逆变器因为去除了传统的风冷系统，可以设置为片状的结构，将多个逆变器进行组合，可以实现电路的串并联，满足不同场景的应用。
34.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。