專利名稱：燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于輕質燃料電池發(fā)電領域，具體涉及一種水冷散熱器。
背景技術：
燃料電池在航天等領域有廣闊的應用前景，燃料電池發(fā)電系統(tǒng)通過氫氧氣反應把 化學能轉變?yōu)殡娔軐崿F供電，而再生式系統(tǒng)還通過水電解把電能又轉化為化學能完成儲 能。在大功率的電能和化學能轉換過程中必須配備電力變換設備(DC-DC)和內部冷卻水泵 機組及相應驅動器，而上述電力變換及驅動器將產生大量的熱量需要帶走，以確保它們及 系統(tǒng)的工作可靠性。由于燃料電池發(fā)電系統(tǒng)對電力變換及驅動用水冷散熱器在體積、重量、電特性、可 靠性等方面要求很高，這就要求水冷散熱器滿足以下特點具有好的冷卻效果以保證系統(tǒng) 溫升控制在一定范圍內以滿足系統(tǒng)工作要求；要求水冷散熱器結構緊湊，自重較輕；為控 制強電大功率對弱電干擾，還要求散熱器布局合理，以確保在強大的空間電磁干擾下弱電 部分能正?？煽康墓ぷ鳌，F有燃料電池發(fā)電系統(tǒng)由于功率器件較多，采用水冷散熱器重量較重，結構復雜， 空間電磁干擾大，須加額外的抗干擾屏蔽措施。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種體積小、重量輕、結構簡單、驅動可靠、散熱效果 好、抗干擾能力強的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器。本實用新型的技術方案如下—種燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器，它包括水套，水套上設有功率散熱 器件，所述水套為每個長方形殼體，每個側面內設有水道。在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器中，所述功率散熱器件為功率電感、 電機驅動功率器件、IGBT功率開關以及控制電路板，功率電感的引線端子從水套側面伸出。在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器中，所述的功率電感安裝在水套的 內部的底面，控制電路板安裝在水套的外表面上。在上述燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器中，所述的水套的前后面上分別設
有水管。本實用新型的有益效果在于水套實現了對大功率再生燃料電池發(fā)電系統(tǒng)整個電 力變換及驅動器的散熱，結構非常緊湊，水冷散熱系統(tǒng)的重量輕同時控制驅動電路離功率 器件足夠近，保證了功率器件驅動的可靠性和響應速度，從而使系統(tǒng)具有高可靠性、空間電 磁干擾較小。
圖1為本實用信息提供的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器結構示意圖；[0013]圖中1.功率電感；2.電機驅動功率器件；3.控制電路板；4.引線端子；5.水管； 6. IGBT功率開關；7.水套。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1所示，本實用新型包括一個長方體水套7，該水套7為殼體，每個面都具有一 定厚度。由于水套7的每個面都具有一定厚度，因此在水套7前后左右四個面內加工水道， 保證冷卻水的流通，并配合安裝有接頭，接頭上涂抹密封膠，保證水不會從水套露出。本實 施例中，可在水套7的前后面上分別安裝水管5，該水管5與側面內的水道相通，作為冷卻水 的進、出口。在本實施例中，應用在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的電力變換水冷散熱器中的散熱器件為 功率散熱器件為功率電感1、電機驅動功率器件2、IGBT功率開關6以及控制功率開關6的 控制電路板3。功率電感1通過螺釘安裝在水套7的內部底面上，水套7的外表面上通過螺 釘安裝控制電路板3，水套7的一個側面通過螺釘固定安裝電機驅動功率器件2，相對的另 一個側面通過螺釘安裝有IGBT功率開關6，功率電感1的引線端子4從水套的前后面分別 伸出。工作時，首先將冷卻油注入到水套7內，冷卻水從水管5進入和流出，在水套7側 面內流動。各個散熱器件會產生大量的熱，其中功率電感1的熱量集中在電感內部的磁芯 和銅線上，因此通過冷卻油把熱量傳到水套7的內壁上，再通過水套水道中的冷卻水把熱 量帶走，而功率器件2和控制電路板3由于有面積足夠大的散熱平面，直接貼合在水套的兩 側面，通過水道內冷卻水的流動把熱量帶走。
權利要求1.一種燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器，其特征在于它包括水套(7)，水套 (7)上設有功率散熱器件，所述水套(7)為每個長方形殼體，每個側面內設有水道。
2.如權利要求1所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器，其特征在于所述功 率散熱器件為功率電感(1)、電機驅動功率器件O)、IGBT功率開關(6)以及控制電路板 (3)，功率電感(1)的引線端子(4)從水套側面伸出。
3.如權利要求2所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器，其特征在于所述的 功率電感(1)安裝在水套(7)的內部的底面，控制電路板(3)安裝在水套(7)的外表面上。
4.如權利要求1或2所述的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器，其特征在于所 述的水套(7)的前后面上分別設有水管(5)。
專利摘要本實用新型屬于輕質燃料電池發(fā)電領域，具體公開了一種燃料電池發(fā)電系統(tǒng)電力變換水冷散熱器，它包括水套，其底面上分別設有功率電感和控制電路板，功率電感的引線端子從水套側面伸出，該水套為每個敞口的長方形殼體，每個面內設有水道。水套實現了對大功率再生燃料電池發(fā)電系統(tǒng)整個電力變換及驅動器的散熱，結構非常緊湊，水冷散熱系統(tǒng)的重量輕；功率器件和控制電路均在地面，因此空間電磁干擾最??；同時控制驅動電路離功率器件足夠近，保證了功率器件驅動的可靠性和響應速度，從而使系統(tǒng)具有高可靠性。
文檔編號H05K7/20GK201869081SQ20102021006
公開日2011年6月15日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權日2010年5月31日
發(fā)明者薛麟, 鐘靜宏 申請人:北京航天動力研究所