一种自循环浸没射流电源模块的制作方法

1.本实用新型涉及电源模块散热领域，尤其是涉及一种自循环浸没射流电源模块。


背景技术：

2.随着新型基础设施建设的发展，新能源汽车充电桩和数据中心建筑设备受关注，两者都是以电为基础的基础设施建设，因此其进行电力变换的电源模块功率需求越来越大，功率密度要求越来越高。随着电源模块的功率密度提高，伴随其发生的发热功率密度也变大。现有的电源模块存在以下问题：一是，其发热功率密度已经达到了传统风冷的散热极限，单一靠风冷无法解决更高的热量，同时散热系统中的巨大的风扇和散热片基本占据了整个电源模块的一半的空间，违背了电源模块的“轻、薄、短、小”的技术趋势。二是，受到外界恶劣环境的影响，采用传统风冷容易受到灰尘、高温、雨水等方面的影响，导致电源模块的使用寿命相对于无灰尘、高温、雨水影响条件下缩短为1/3。三是，风冷噪音巨大，用户在使用过程承受巨大的噪音污染。


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自循环浸没射流电源模块，有效减小电源模块的体积提高电源模块的功率密度，同时提高电源模块的使用可靠性和减小噪音污染。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种自循环浸没射流电源模块，包括壳体和位于壳体内的电路板，所述壳体上设有冷媒进液口和冷媒出液口，在壳体内设有潜液泵和射流管，所述射流管的一端连接潜液泵，所述射流管上分布有射流孔，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，所述电路板上设mos管开关器件和二极管开关器件，所述mos管开关器件和二极管开关器件布置在射流管的侧旁，并且射流孔朝向mos管开关器件和二极管开关器件。
7.进一步地，所述射流管与mos管开关器件和二极管开关器件的距离为3～10mm。
8.进一步地，所述壳体内设有两块流道隔板，两块流道隔板之间形成射流流道，所述射流管、mos管开关器件和二极管开关器件设置在射流流道内。
9.进一步地，所述射流管上设有两排射流孔，所述mos管开关器件和二极管开关器件成矩阵分布在射流管的两侧。
10.进一步地，所述射流管沿着壳体的一端内侧壁设置，射流管的一端出口指向壳体的内转角处。
11.进一步地，所述冷媒进液口和冷媒出液口位于壳体的同侧，所述潜液泵位于冷媒进液口的侧旁。
12.进一步地，所述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。
13.进一步地，所述壳体上设有射流管支架，所述射流管通过射流管支架和壳体固定。
14.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。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.1、本实用新型将电源的电路板全部浸泡在绝缘冷却液中，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，电源模块可以具有更小的体积和更高的功率密度，避免产生风噪。同时，在壳体内设有潜液泵和射流管，由此加快绝缘冷却液的流动和循环，提高散热效果。
17.2、电源模块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。
18.3、本实用新型将mos管开关器件和二极管开关器件布置在射流管的一侧，优先冷却发热量最大的mos管开关器件和二极管开关器件，提高降温效果；而且还可以再设置流道隔板将射流管、mos管开关器件和二极管开关器件单独隔离散热，提高散热效率并减少对其他元件散热的影响。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图2为本实用新型的爆炸示意图。
21.图3为电路板的结构示意图。
22.图4为射流流道的局部放大图。
23.图5为本实用新型组合使用的状态图。
24.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，16、流道隔板，2、电路板，21、mos管开关器件，22、二极管开关器件，3、潜液泵，4、射流管，41、射流孔。
具体实施方式
25.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。
26.如图1～3所示，本实施例提供了一种自循环浸没射流电源模块，包括壳体1和位于壳体1内的电路板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分别设置在壳体1同一侧的两端。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，绝缘冷却液形成一个u型回路，完成与电源模块的热量交换。绝缘冷却液可采用电子氟化液、绝缘硅油、变压器油等。
27.电路板2的背面贴合壳体1的一个侧面，其电器元件均设置在电路板2的正面。在电路板2上设有交流电接头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和电路板2连接，经过电路转换后将通过直流电接头14输出直流电，完成电
力转换。外部的控制信号通过控制信号接头15和电路板2进行通讯连接。
28.在壳体1内设有潜液泵3和射流管4，射流管4的一端连接潜液泵3，射流管4的管壁分布有射流孔41，如图4所示。具体地结构为：射流管4通过射流管支架和壳体1固定，其沿着壳体1的底端内侧壁设置，射流管4的左端指向壳体1的左下内转角处，并且距离一段距离；射流管4的右端为一段l型弯管连接潜液泵3。潜液泵3固定在壳体1内壁上，位于冷媒进液口11的附近，其电源线和控制线从壳体1的密封孔穿出。由此，在潜液泵3和射流管4的作用下，壳体1内部的绝缘冷却液可在壳体1内形成快速内循环，加强对流。
29.在电路板2上的电器元件排布形式为：mos管开关器件21和二极管开关器件22布置在射流管4的两侧，其余如变压器23、电感24、电容25等元件在电路板2按照绝缘冷却液的流向依次分布，对热流密度较大的电器元件，绝缘冷却液先流经。
30.在射流管4上分布有两排指向两侧mos管开关器件21和二极管开关器件22的射流孔41，每个射流孔41对应一个mos管开关器件21或一个二极管开关器件22。射流孔41的孔径一般为1mm～3mm，优选2mm。射流孔41距离mos管开关器件21或二极管开关器件22一般为3mm～10mm，优选5mm。在潜液泵3的作用下，射流孔41中绝缘冷却液的速率为5m/s，达到最佳射流效果。前述位于冷媒进液口11附近的潜液泵3可以优先将低温绝缘冷却液送入射流管4，优先对发热量最大的mos管开关器件21和二极管开关器件22进行散热。
31.本实施例在壳体1的内还设有两块流道隔板16，两块流道隔板16之间形成射流流道位于壳体1的下端。射流流道的右端和壳体1的右边端面连接，左端和壳体1的左边端面留有一段距离。前述的射流管4、mos管开关器件21和二极管开关器件22设置在射流流道内，射流管4的l型弯管穿过上方的一块流道隔板16连接潜液泵3。mos管开关器件21和二极管开关器件22成矩阵分布在射流管4的两侧，便于减小空间并进行集中散热。
32.如图5所示，本实施例的电源模块因为去除了传统的风冷系统，可以设置为片状的结构，将多个电源模块进行组合，可以实现电路的串并联，满足不同场景的应用。
33.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。