【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率电子器件，尤其涉及一种水冷散热结构及带有该水冷散热结构的功率模块。
技术介绍
1、随着电驱系统向着高集成、高功率化发展，功率模块的功率要求越来越高，同时体积和重量要求越来越轻量化、微型化，促使功率模块散热要求越来越高，传统的单纯水冷方式已不足以满足功率模块的散热需求。并且由于冷却液吸收热量后其温度逐渐升高，冷却效果降低，导致水冷结构上下游的功率芯片结温的温差最高达到15℃以上，严重影响了模块的输出能力。
2、专利文献cn 113670099 a公开了一种动力电池液冷板结构，涉及新能源汽车动力电池热管理
，包括板基体，板基体内部挖空形成流动腔，流动腔内设置有多个呈不等间隔布置的翅片，多个翅片在流动腔内呈多行排布，多个翅片将流动腔分隔形成多条相互连通的且横截面不同的流道。该技术方案通过翅片加密设计可以对动力电池液冷板局部区域进行强化散热，但是翅片密度受限于加工工艺，强化散热的效果也受到了较大的限制。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，成本低，有利于提高换热效率且不影响功率器件的上游封装工艺和原始结构的水冷散热结构。
2、本专利技术进一步提供一种包含上述水冷散热结构的功率模块。
3、为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
4、一种水冷散热结构，包括冷却壳体和设于冷却壳体上的散热基板，所述冷却壳体内部设有冷却流道，所述散热基板上设有多个散热针翅并延伸至所述冷却
5、作为上述技术方案的进一步改进：所述散热基板设于所述冷却壳体的上部，所述导流件与所述冷却壳体的下部相连，所述散热基板与所述导流件之间具有间隙。
6、作为上述技术方案的进一步改进：所述插孔为通孔，插入所述插孔中的散热针翅下端与所述冷却壳体的下部抵接。
7、作为上述技术方案的进一步改进：所述导流件上部为斜面结构且斜面的高度沿冷却水的流动方向逐渐增加。
8、作为上述技术方案的进一步改进：所述导流件设有多个并沿冷却水的流动方向分布。
9、作为上述技术方案的进一步改进：至少一个所述导流件两端的高度大于中部的高度且中部与所述散热基板之间具有所述间隙。
10、作为上述技术方案的进一步改进：沿冷却水的流动方向，所述导流件的高度和/或宽度逐渐增加。
11、作为上述技术方案的进一步改进：所述导流件两端设有定位件，所述定位件与所述导流件垂直布置，所述冷却壳体上设有定位部，所述定位件两端与所述定位部抵接。
12、作为上述技术方案的进一步改进：所述导流件和所述定位件由塑料注塑成型为一体；或，所述导流件和所述定位件由铝材冲压成型为一体。
13、一种功率模块，包括功率芯片和封装结构，还包括上述的水冷散热结构，所述封装结构设于所述散热基板上。
14、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术公开的水冷散热结构，在不改变散热基板上散热针翅密度的基础上，通过附加结构导流件对冷却流道进行偏流与导流，一方面导流件与散热基板之间骤然缩小的流动截面积，使连续流动的冷却工质受迫加速，流速的增加可以提高散热针翅换热性能；另一方面骤然抬高的流动截面，使散热针翅底部区域的低温冷却工质受迫抬高与散热基板附近的高温冷却工质混合，大幅降低了散热基板附近冷却工质的最高温，消除了沿流动方向散热基板附近冷却工质大幅升温带来的负面影响，提高换热效率，从而对散热基板局部区域进行强化散热，并且导流件上开设插孔供散热针翅插入，有利于避免影响功率器件的上游封装工艺和原始结构。本专利技术公开的水冷散热结构整体结构简单、成本低，相较于现有方法，具有更高上限的散热性能与更优的流阻性能。
15、本专利技术公开的功率模块，包含上述的水冷散热结构，因而同样具有上述优点；可以将导流件与各功率芯片对应布置，从而强化冷却液与高温芯片区域尤其是超温芯片区域的换热效率，降低功率芯片结温，有效提高了功率模块的可靠性与使用寿命。
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1.一种水冷散热结构，包括冷却壳体(1)和设于冷却壳体(1)上的散热基板(2)，所述冷却壳体(1)内部设有冷却流道，所述散热基板(2)上设有多个散热针翅(21)并延伸至所述冷却流道中，其特征在于：所述冷却流道内设有导流件(3)，所述导流件(3)与所述散热基板(2)相对布置于所述冷却壳体(1)的两侧，所述导流件(3)上设有供所述散热针翅(21)插入的插孔(31)。
2.根据权利要求1所述的水冷散热结构，其特征在于：所述散热基板(2)设于所述冷却壳体(1)的上部，所述导流件(3)与所述冷却壳体(1)的下部相连，所述散热基板(2)与所述导流件(3)之间具有间隙。
3.根据权利要求2所述的水冷散热结构，其特征在于：所述插孔(31)为通孔，插入所述插孔(31)中的散热针翅(21)下端与所述冷却壳体(1)的下部抵接。
4.根据权利要求2所述的水冷散热结构，其特征在于：所述导流件(3)上部为斜面结构且斜面的高度沿冷却水的流动方向逐渐增加。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的水冷散热结构，其特征在于：所述导流件(3)设有多个并沿冷却水的流动方向分
6.根据权利要求5所述的水冷散热结构，其特征在于：至少一个所述导流件(3)两端的高度大于中部的高度且中部与所述散热基板(2)之间具有所述间隙。
7.根据权利要求5所述的水冷散热结构，其特征在于：沿冷却水的流动方向，所述导流件(3)的高度和/或宽度逐渐增加。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的水冷散热结构，其特征在于：所述导流件(3)两端设有定位件(4)，所述定位件(4)与所述导流件(3)垂直布置，所述冷却壳体(1)上设有定位部，所述定位件(4)两端与所述定位部抵接。
9.根据权利要求8所述的水冷散热结构，其特征在于：所述导流件(3)和所述定位件(4)由塑料注塑成型为一体；或，所述导流件(3)和所述定位件(4)由铝材冲压成型为一体。
10.一种功率模块，包括功率芯片(5)和封装结构(6)，其特征在于：还包括权利要求1至9中任一项所述的水冷散热结构，所述封装结构(6)设于所述散热基板(2)上。
...【技术特征摘要】
1.一种水冷散热结构，包括冷却壳体(1)和设于冷却壳体(1)上的散热基板(2)，所述冷却壳体(1)内部设有冷却流道，所述散热基板(2)上设有多个散热针翅(21)并延伸至所述冷却流道中，其特征在于：所述冷却流道内设有导流件(3)，所述导流件(3)与所述散热基板(2)相对布置于所述冷却壳体(1)的两侧，所述导流件(3)上设有供所述散热针翅(21)插入的插孔(31)。
2.根据权利要求1所述的水冷散热结构，其特征在于：所述散热基板(2)设于所述冷却壳体(1)的上部，所述导流件(3)与所述冷却壳体(1)的下部相连，所述散热基板(2)与所述导流件(3)之间具有间隙。
3.根据权利要求2所述的水冷散热结构，其特征在于：所述插孔(31)为通孔，插入所述插孔(31)中的散热针翅(21)下端与所述冷却壳体(1)的下部抵接。
4.根据权利要求2所述的水冷散热结构，其特征在于：所述导流件(3)上部为斜面结构且斜面的高度沿冷却水的流动方向逐渐增加。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的水冷散热结...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡凯，陈致初，唐雄辉，陈建明，张思玉，沈丁建，卢钢，安鑫，孙浩，陶健，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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