一种基于SiC平台的双面冷却系统技术方案

本实用新型专利技术属于电子器件散热技术领域，公开一种基于SiC平台的双面冷却系统用于对若干SiC模块进行冷却，冷却系统包括第一导流器、第二导流器、第一散热板、第二散热板和薄膜电容；第一散热板和第二散热板连接，若干SiC模块均设置在第一散热板、第二散热板之间，第一导流器与第一散热板的第一端、第二散热板的第一端连接，第二导流器与第一散热板的第二端、第二散热板的第二端连接；薄膜电容设置在第一散热板的外侧。本实用新型专利技术实现了对若干SiC模块的双面冷却，提高模块散热能力，降低SiC的结温，使得SiC模块的输出功率和使用寿命大大提高；本实用新型专利技术为模块化组件，方便电机控制器装配，减少前期产线投入。减少前期产线投入。减少前期产线投入。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SiC平台的双面冷却系统


[0001]本技术属于电子器件散热
，特别涉及一种基于SiC平台的双面冷却系统。

技术介绍

[0002]主流的电动汽车电压平台为400～500V，此电压下汽车的充电功率小，充电速度慢。为解决充电速度慢问题，充电电压由500V以下增加到800V，在此电压下，充电功率得到进一步增加，充电速度也得到大幅提升。电动汽车若要满足800V快充电压需求，汽车内的电驱动系统各项指标需要按照进行修订，电驱动零部件需要重新设计。就电机控制器而言，最关键的零件是功率半导体。在400～500V的电压平台，主流的功率半导体为Si
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IGBT,可靠性方面，在800V的电压平台下，SiC因其更高结温、更高耐压、同开关频率下的更低损耗等特性，相比Si
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IGBT更具有优势。
[0003]因SiC(碳化硅)单周期开关损耗小，SiC的开关频率可以做得更高，开关性能也会进一步提升。在800V电压平台下，为尽可能地发挥SiC开关性能和满足使用寿命，有必要对SiC进行散热设计。
[0004]车规级的SiC产品往往通过封装工艺制备成SiC模块。SiC模块常见的散热结构为单面散热结构，单面散热结构又包含间接散热结构和直接散热结构。间接散热结构一般如下：SiC模块散热面为铜基板，铜基板与下方散热板通过螺栓固定，为降低热阻，需要在铜基板和散热板之间增加导热硅脂；直接散热结构一般如下：SiC模块散热面为铜基板，铜基板表面含有若干散热翅片，通过散热翅片与下方散热板水道直接接触。<br/>[0005]采用单面散热的中小功率SiC模块,虽然能满足一定的散热需求，但对于大热量散热需求的大功率SiC模块，如果继续使用单面散热结构，就显得力不从心。采用单面散热结构设计，传热通道只能为单向，结壳热阻会较大，这就导致SiC的温升较高，进而影响SiC模块的功率输出和使用寿命。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本技术提供一种基于SiC平台的双面冷却系统，采用以下技术方案：
[0007]一种基于SiC平台的双面冷却系统，用于对若干SiC模块进行冷却，所述冷却系统包括第一导流器、第二导流器、第一散热板、第二散热板和薄膜电容；
[0008]其中，所述第一散热板和所述第二散热板连接，若干所述SiC模块均设置在所述第一散热板、所述第二散热板之间，所述第一导流器与所述第一散热板的第一端、所述第二散热板的第一端连接，所述第二导流器与所述第一散热板的第二端、所述第二散热板的第二端连接；所述薄膜电容设置在所述第一散热板的外侧。
[0009]进一步的，所述第一导流器上设置有进液通道，所述第二导流器上设置有出液通道，所述第一散热板内侧与若干所述SiC模块第一侧形成第一流道，所述第二散热板内侧与
若干所述SiC模块第二侧形成第二流道，所述进液通道与所述第一流道的第一端、所述第二流道的第一端连通，所述出液通道与所述第一流道的第二端、所述第二流道的第二端连通。
[0010]进一步的，所述第一散热板和所述第二散热板均包括单相流道、相间连通流道和SiC密封槽；
[0011]其中，所述第一散热板和所述第二散热板上的单相流道数量与所述SiC模块的数量对应设置，所述第一散热板和所述第二散热板上相邻的两个单相流道之间均设置有相间连通流道；所述第一散热板和所述第二散热板上的每个单相流道外侧环绕设置有SiC密封槽，每个SiC密封槽内均设置有SiC密封圈，所述第一散热板的每个单相流道的底侧与SiC模块的第一侧均具有间隙。
[0012]进一步的，所述第一散热板的第一端靠近位置设置有第一导流通道，所述第一散热板的第二端靠近位置设置有第二导流通道；所述第二散热板的第一端靠近位置设置有第三导流通道，所述第二散热板的第二端靠近位置设置有第四导流通道。
[0013]进一步的，所述第一流道包括依次连通的所述第一导流通道、所述第一散热板的单相流道A与SiC模块A的第一侧的间隙、相间连通流道A、所述第一散热板的单相流道B与SiC模块B的第一侧的间隙、相间连通流道B、所述第一散热板的单相流道C与SiC模块C的第一侧的间隙、所述第二导流通道。
[0014]进一步的，所述第二流道包括依次连通的所述第三导流通道、所述第二散热板的单相流道D与SiC模块D的第二侧的间隙、相间连通流道C、所述第二散热板的单相流道E与SiC模块E的第二侧的间隙、相间连通流道D、所述第二散热板的单相流道F与SiC模块F的第二侧的间隙、第四导流通道。
[0015]进一步的，所述第一散热板两端均设置有螺纹孔和导流密封槽，所述第二散热板两端均设置有螺纹孔和导流密封槽。
[0016]进一步的，所述第一散热板的外侧设置有固定框，所述薄膜电容包括DC输入铜排、DC输出铜排、绝缘纸、薄膜芯子和环氧树脂；
[0017]其中，所述环氧树脂将所述薄膜芯子灌封在所述固定框内，位于所述第一散热板的外侧；所述DC输入铜排设置在所述固定框的上端，所述DC输出铜排设置在所述固定框的下端，所述DC输出铜排的数量与所述SiC模块数量对应设置，每个所述DC输出铜排与所述固定框之间均设置有所述绝缘纸。
[0018]进一步的，所述第一导流器和所述第二导流器均包括依次连接的接头部、过渡部和连接部，所述连接部周边设置有多个第二安装孔；
[0019]所述进液通道包括进液孔、第一分流孔和第二分流孔；所述进液孔设置在所述第一导流器的接头部上，所述第一分流孔和所述第二分流孔均贯穿所述第一导流器的过渡部、连接部，所述第一分流孔的第一端和所述第二分流孔的第一端与与所述进液孔连通，所述第一分流孔的第二端与所述第一流道连通，所述第二分流孔的第二端与所述第二流道连通；
[0020]所述出液通道包括出液孔、第三分流孔和第四分流孔，所述出液孔设置在所述第二导流器的接头部上，所述第三分流孔和所述第四分流孔均贯穿所述第二导流器的过渡部、连接部，所述第三分流孔的第一端与所述第一流道连通，所述第四分流孔的第一端与所述第二流道连通，所述第三分流孔的第二端和所述第四分流孔的第二端与所述出液孔连
通。
[0021]进一步的，所述第一导流器的接头部、所述第二导流器的接头部为直头或弯头，所述过渡部为锥形，所述连接部为方形。
[0022]本技术的有益效果：
[0023]1、本技术实现了对若干SiC模块的双面冷却，进一步提高模块散热能力，降低SiC的结温，使得SiC模块的输出功率和使用寿命大大提高。
[0024]2、本技术将薄膜电容、第一散热板、第二散热板、SiC模块等零部件装配一起形成模块化组件，方便电机控制器装配，减少前期产线投入。
[0025]3、本技术的导流器结构可以满足不同进出水口方向要求，减少开发周期，快速满足不同客户要求；
[0026]4、本技术提出一种新的薄膜电容结构，采用集成化设计，取消导热垫和薄膜电容的外壳；进一步降低热阻，薄膜芯子散热能力提升，同时也降低了薄膜电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SiC平台的双面冷却系统，用于对若干SiC模块进行冷却，其特征在于，所述冷却系统包括第一导流器、第二导流器、第一散热板、第二散热板和薄膜电容；其中，所述第一散热板和所述第二散热板连接，若干所述SiC模块均设置在所述第一散热板、所述第二散热板之间，所述第一导流器与所述第一散热板的第一端、所述第二散热板的第一端连接，所述第二导流器与所述第一散热板的第二端、所述第二散热板的第二端连接；所述薄膜电容设置在所述第一散热板的外侧。2.根据权利要求1所述的基于SiC平台的双面冷却系统，其特征在于，所述第一导流器上设置有进液通道，所述第二导流器上设置有出液通道，所述第一散热板内侧与若干所述SiC模块第一侧形成第一流道，所述第二散热板内侧与若干所述SiC模块第二侧形成第二流道，所述进液通道与所述第一流道的第一端、所述第二流道的第一端连通，所述出液通道与所述第一流道的第二端、所述第二流道的第二端连通。3.根据权利要求2所述的基于SiC平台的双面冷却系统，其特征在于，所述第一散热板和所述第二散热板均包括单相流道、相间连通流道和SiC密封槽；其中，所述第一散热板和所述第二散热板上的单相流道数量与所述SiC模块的数量对应设置，所述第一散热板和所述第二散热板上相邻的两个单相流道之间均设置有相间连通流道；所述第一散热板和所述第二散热板上的每个单相流道外侧环绕设置有SiC密封槽，每个SiC密封槽内均设置有SiC密封圈，所述第一散热板的每个单相流道的底侧与SiC模块的第一侧均具有间隙。4.根据权利要求3所述的基于SiC平台的双面冷却系统，其特征在于，所述第一散热板的第一端靠近位置设置有第一导流通道，所述第一散热板的第二端靠近位置设置有第二导流通道；所述第二散热板的第一端靠近位置设置有第三导流通道，所述第二散热板的第二端靠近位置设置有第四导流通道。5.根据权利要求4所述的基于SiC平台的双面冷却系统，其特征在于，所述第一流道包括依次连通的所述第一导流通道、所述第一散热板的单相流道A与SiC模块A的第一侧的间隙、相间连通流道A、所述第一散热板的单相流道B与SiC模块B的第一侧的间隙、相间连通流道B、所述第一散热板的单相流道C与SiC模块C的第一侧的间隙、所述第二导流通道。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：范佳伦，张伟，杨洋，吴鸿信，
申请(专利权)人：一巨自动化装备上海有限公司，
类型：新型
国别省市：