新能源汽車IGBT模組散熱器簡介

 

 

新能源汽車散熱單元主要有動力電池和驅動電機及電控系統。水冷和風冷是新能源汽車散熱最主要的兩種方式。東吉散熱作為新能源汽車散熱的先驅，熱設計工程師與車企技術人員多次進行深入的研討，擁有多年的熱管理經驗，致力于成為新能源領域熱管理領導者。

電動汽車載逆變電源IGBT工作時會產生很大發熱量，會影響到元器件的正常工作。根據需要，對強制風冷散熱器設計進行了研究，有效減小了影響熱量擴散的因素，提升了散熱效果，增加了逆變電源工作的穩定性。關鍵電動汽車作為新能源汽車的代表，其應用日益廣氾。作為傳統能源汽車的替代方案，不僅僅在於能源的使用和環保方面，在車載電子設備上，也有着很大程度的提升。逆變電源作為隨車筆記本等電器的動力之源，其穩定性直接影響到出行和工作。作為大功率元器件，IGBT的發熱量非常大，如果不做好散熱工作，直接影響到電器設備的正常安全使用。對於大功率IGBT等電子元器件，強制風冷散熱具有良好的散熱效果，具體包括擁有較大散熱面積的型材散熱器，配合大風量風機，並設計合理的參數，同時注重風道設計，效果更加理想。

 

1、產生熱量的原因

 

1.1功率損耗

 

功率損耗是由三個部分組成的，具體包括：工作時由於電阻的存在而引起的導通損耗；電流中斷時的斷態損耗以及IGBT開關和斷開時的開關損耗。其中斷態損耗相對來說比較小。電動汽車載逆變電源的功率從150W至3000W不等，其產生的功率損耗也是不盡相同，但不管功率大小，其由於功率損耗產生的熱量都需要及時排出，以保障逆變電源正常工作。所以功率損耗是作為散熱設計一個主要的考慮因素。

 

1.2熱阻

 

所謂的熱阻就是指電器設備在工作時，為了保証散熱，安裝有散熱器，熱量從開關元件通過熱傳遞到達散熱器，從散熱器通過相應風道涌向機箱散熱口的過程中，受到的由於結構等因素導致的阻力。例如，風道產生的熱阻，散熱器產生的熱阻，芯片產生的熱阻等。在進行散熱設計時，散熱器是主要的研究對象，所以對於散熱器熱阻，是進行散熱器參數確定的一個重要考慮因素。熱阻越小，散熱效果就越好，

應該儘量讓散熱器的熱阻值小一些。

 

2、車載逆變電源散熱設計

 

原標題：數據中心換熱機組-數據中心冷卻系統-數據中心IDC液冷系統

數據中心運算、存儲時設備產生巨大的熱量，IT設備將99%以上的電能轉換為熱能，而其中70%的熱能需數據中心通過散熱冷卻系統移除，進一步增加了數據中心的用電消耗。數據中心散熱冷卻技術的突破創新，是實現全行業綠色低碳發展的關鍵。

目前發展的散熱冷卻技術主要有風冷和液冷兩大類，本文主要介紹液冷技術的應用，數據中心液冷系統根據液體冷媒和發熱源的接觸方式可分為可以分為間接液冷、直接液冷。冷板冷卻是將金屬冷板與IT設備芯片貼合，液體在冷板中流動，芯片發熱時將熱傳導給冷板金屬，液體流過冷板時升溫，利用顯熱將芯片熱量帶出，通過管道與換熱器連接，使用最多的冷卻介質是水，冷板式冷卻是如今液冷數據中心採用最廣氾的散熱冷卻方式。浸沒式液冷是以絕緣性液體為冷卻液，機房里的服務器的熱量直接接觸式傳遞給冷卻液，冷卻液再經過換熱器如此循環。

換熱機組主要部件為風機、循環泵、板式換熱器、閥門、管路、傳感器、組成，整個過程由專業的智能邏輯控制系統完成，通過感應自動控制出水流量，合理分流水路，滿足服務器的需求。換熱效能經過嚴格的傳熱仿真計算，為了進一步降低PUE，在低負載的情況下，通常會通過變頻器控制泵的轉速和流量，進一步節約能耗。通常會在管路上設置過濾系統，主要過濾對象水汽（液態）、雜質、塑化劑等有機物，根據過濾物質的不同，選擇不同的濾芯並設定合理的監測手段（入壓降監測）。

  目前發展的散熱冷卻技術主要有風冷和液冷兩大類，本文主要介紹液冷技術的應用，數據中心液冷系統根據液體冷媒和發熱源的接觸方式可分為可以分為間接液冷、直接液冷。冷板冷卻是將金屬冷板與IT設備芯片貼合，液體在冷板中流動，芯片發熱時將熱傳導給冷板金屬，液體流過冷板時升溫，利用顯熱將芯片熱量帶出，通過管道與換熱器連接，使用最多的冷卻介質是水，冷板式冷卻是如今液冷數據中心採用最廣氾的散熱冷卻方式。浸沒式液冷是以絕緣性液體為冷卻液，機房里的服務器的熱量直接接觸式傳遞給冷卻液，冷卻液再經過換熱器如此循環。

逆變電源產生的熱量通過熱傳導、空氣對流和熱輻射的方式進行傳遞。逆變電源中的主要熱源-開關元件IGBT產生的熱量，通過熱傳導傳遞給散熱器，散熱器熱輻射與空氣，再借助風扇產生的空氣對流從散熱口散髮到空氣中。所以散熱設計包括散熱方式、散熱器的設計、風機的選擇及風道設計等。

 

2.1散熱方式的選擇

 

一種方式為水冷。IGBT的基板帶銅，通過典型的三明治結構，將IGBT產生的熱量經過各種導熱層和導熱硅脂最終傳遞給水冷散熱系統。這種方式相對來說工藝比較簡單，技術也比較成熟，但熱阻比較大，散熱效果一般，最關鍵的是結構大而笨重。後續的中車時代電氣所研製的採用集成

 

東吉散熱科技有限公司是一家集研發設計、製造、銷售散熱產品為一體的企業。專注于大功率散熱解決方案的研發生產和技術服務，已通過ISO9001； ISO14001；TS16949等質量管理體系認証。產品遠銷歐洲，俄羅斯，北美，新加坡等國家。公司擁有散熱領域經驗豐富的研發團隊，致力于高效電子散熱產品的研製，已取得了多項國家發明及實用型專利。主要產品有水冷板、大功率熱管散熱器、LED散熱器、剷齒散熱器，IGBT散熱器、插片散熱器、平板熱管陣列式散熱器、銅水熱管、鋁氨熱管，可為客戶提供從散熱方案設計到散熱產品供應的全過程服務，東吉散熱產品廣氾應用於航天航空、SVG、APF，電力電子、節能環保、通訊設備LED領域、計算機領域、醫療設備、高/中頻加熱電源、服務器、變頻器新能源（充電設備）、新能源（汽車）、電源（感應加熱電源、電鍍電源、應急電源整流、逆變電源、開關電源、軍品電源，激光電源等）、焊接設備、廣播通訊、儀器儀表、控制櫃、調功器、軟啟動、LED照明、電子、軍工、鐵路、等領域。公司與國內航空航天企業、高校、研究所、國家電網等企業保持着良好的合作關係，積極提供以下散熱解決方案：

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