功率模块附加自循环冷却系统及主动式功率模块散热系统的制作方法

本发明涉及功率模块散热领域，尤其涉及一种功率模块附加自循环冷却系统及主动式功率模块散热系统。

背景技术：

1、在功率模块散热领域，一般是通过外循环冷却系统为功率模块的散热器提供流量，并限制冷却液在功率模块的散热器内部的压力降，因此，系统流量增加会导致整个散热系统压差损耗急剧增加，进而存在换热能力不足而无法满足功率模块的高功率密度需求。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种功率模块附加自循环冷却系统，所述功率模块包括散热器，所述附加自循环冷却系统包括所述散热器和附加泵，所述附加泵位于所述散热器的外部，并与所述散热器形成冷却循环回路。

2、较佳地，所述散热器的入口与所述附加泵的出口连通，所述散热器的出口与所述附加泵的入口连通。

3、较佳地，所述散热器为pin-fin结构、迷宫结构、微通道结构、射流散热结构或翅片结构。

4、较佳地，若所述散热器为pin-fin结构，则所述附加泵位于所述散热器的出口端；

5、若所述散热器为微通道结构，则所述附加泵位于所述散热器的入口端。

6、若所述散热器为翅片结构，则所述附加泵位于所述散热器的入口和出口中间。

7、较佳地，所述散热器的入口和出口处均设有三通阀，所述散热器的入口和出口分别通过一所述三通阀与所述功率模块的外循环冷却系统和附加自循环冷却系统的管路连接。

8、较佳地，所述附加泵为离心泵、轴流泵或无源泵。

9、较佳地，还包括供液箱，所述附加泵位于所述供液箱内。

10、较佳地，所述供液箱的入口与所述功率模块的外循环冷却系统的高压侧连通，所述供液箱的出口与所述功率模块的外循环冷却系统的低压侧连通。

11、较佳地，所述散热器的入口处设有混流区，所述附加泵的出口与所述混流区连通。

12、本发明还提供一种功率模块散热系统，包括外循环冷却系统和上述的附加自循环冷却系统。

13、与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

14、1、本发明提供的附加自循环冷却系统可以单独对功率模块进行强化换热，而不对外循环冷却系统的性能产生影响。

15、2、在一般功率模块内，散热器流动雷诺数一般在200-3000，处于层流和湍流转捩区。本发明通过附加自循环冷却系统为散热器附加流量和压力，可以将雷诺数增加到完全湍流区，强化换热。

16、3、在外循环冷却系统失效的情况下，本发明仍可以通过附加自循环冷却系统为功率模块提供一定换热性能，甚至在小流量情况下为外循环冷却系统提供循环动力。

17、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种功率模块附加自循环冷却系统，所述功率模块包括散热器，其特征在于，所述附加自循环冷却系统包括所述散热器和附加泵，所述附加泵位于所述散热器的外部，并与所述散热器形成冷却循环回路。

2.根据权利要求1所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器的入口与所述附加泵的出口连通，所述散热器的出口与所述附加泵的入口连通。

3.根据权利要求1所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器为pin-fin结构、迷宫结构、微通道结构、射流散热结构或翅片结构。

4.根据权利要求3所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，若所述散热器为pin-fin结构，则所述附加泵位于所述散热器的出口端；

5.根据权利要求1所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器的入口和出口处均设有三通阀，所述散热器的入口和出口分别通过一所述三通阀与所述功率模块的外循环冷却系统和附加自循环冷却系统的管路连接。

6.根据权利要求1所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，所述附加泵为离心泵、轴流泵或无源泵。

7.根据权利要求1所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，还包括供液箱，所述附加泵位于所述供液箱内。

8.根据权利要求7所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，所述供液箱的入口与所述功率模块的外循环冷却系统的高压侧连通，所述供液箱的出口与所述功率模块的外循环冷却系统的低压侧连通。

9.根据权利要求1所述的附加自循环冷却系统，其特征在于，所述散热器的入口处设有混流区，所述附加泵的出口与所述混流区连通。

10.一种主动式功率模块散热系统，包括外循环冷却系统和权利要求1至9任一项所述的附加自循环冷却系统。

技术总结
本发明提供了一种功率模块附加自循环冷却系统及主动式功率模块散热系统，功率模块包括散热器，其中附加自循环冷却系统包括所述散热器和附加泵，所述附加泵位于所述散热器的外部，并与所述散热器形成冷却循环回路。本发明提供的附加自循环冷却系统可以单独对功率模块进行强化换热，而不对外循环冷却系统的性能产生影响。在一般功率模块内，散热器流动雷诺数一般在200‑3000，处于层流和湍流转捩区。本发明通过附加自循环冷却系统为散热器附加流量，可以将雷诺数增加到完全湍流区，强化换热。在外循环冷却系统失效的情况下，本发明仍可以通过附加自循环冷却系统为功率模块提供一定换热性能，甚至在小流量情况下为外循环冷却系统提供循环动力。

技术研发人员：饶银,邹欣,王涛,胡进泰,孙帅杰
受保护的技术使用者：苏州悉智科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19