一種水冷板仿真設(shè)計(jì)方法,水冷板用于為功率模塊散熱,功率模塊包括基板及多個(gè)芯片,芯片固定于基板上,水冷板仿真設(shè)計(jì)方法包括:根據(jù)功率模塊的內(nèi)部芯片的布局、芯片參數(shù)及基板的尺寸,在仿真軟件中建立功率模塊的簡(jiǎn)化熱阻模型;在功率模塊的簡(jiǎn)化熱阻模型的芯片區(qū)域設(shè)置水冷板流道結(jié)構(gòu),得到水冷板模型;根據(jù)功率模塊的實(shí)際工況中的發(fā)熱量、簡(jiǎn)化熱阻模型及水冷板模型,建立仿真模型,并進(jìn)行仿真之后,根據(jù)仿真結(jié)果優(yōu)化水冷板流道結(jié)構(gòu)。
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水冷板的設(shè)計(jì)主要取決于流速、進(jìn)出口位置、流道形式和結(jié)構(gòu)、加工技術(shù)等因素。一般來說,水冷軋鋼板設(shè)計(jì)方案除開要考慮熱管散熱要求,還必須考慮到冷軋鋼板均性溫和流體密度。為了實(shí)現(xiàn)冷卻板的均勻性,需要流量的均勻性。模塊級(jí)水冷板作為電池組內(nèi)部的模塊,一般放置在電池模塊之下,與電池直接接觸散熱。 各車輛制造商的設(shè)計(jì)大不相同,許多設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是電池模塊-水冷板,也有少數(shù)制造商,為了更好地解決散熱問題,采用了電池和模塊的并聯(lián)結(jié)構(gòu),從上到下都是電池模塊-水冷板-電池模塊-水冷板( Audi Q7 PHEV等)。專業(yè)水冷板廠商廠家告訴你水冷板作用是什么?
散熱器. 一般是通過液體循環(huán)來換熱的,叫radiator,很多也叫heat exchanger,也就是換熱器的意思,比如汽車?yán)镞叺某崞缴崞? 若是直接與電子元件器件接觸而進(jìn)行散熱的裝置,此類散熱器,一般翻譯為cooler, 比如 CPU cooler , 電腦散熱器。同時(shí),也有些人把散熱片,heatsink , 也叫做散熱器。嚴(yán)格來說,散熱片是沒有風(fēng)扇的,只是五金制品,風(fēng)冷散熱器是由散熱片與風(fēng)扇組合在一起的。散熱器是將設(shè)備的熱量直接散發(fā)在外界。 水冷板,國(guó)外叫cold plate ,直譯叫冷板,國(guó)內(nèi)很多譯成water cooling plate, 或liquid cooling plate. 這是一種通過液冷換熱的元件,原理是在金屬板材內(nèi)加工形成流道,電子元件安裝于板的表面(中間涂裝導(dǎo)熱介質(zhì)),冷卻液從板的進(jìn)口進(jìn)入,出口出來,把元件的發(fā)出的熱量帶走。水冷板流道形成的工藝常見的有:摩擦焊、真空釬焊、埋銅管、深孔鉆等。
把散熱器理解為換熱器的話,那么,散熱器+水冷板+水泵+管路,就形成了一個(gè)完整的液冷系統(tǒng)。水冷板負(fù)責(zé)吸收發(fā)熱元件的熱量傳導(dǎo)到流經(jīng)液體中,散熱器則負(fù)責(zé)用翅片吸收被加的液體中熱量,再通過外界的空氣與翅片表面熱交換,達(dá)到給元器件降溫制冷的目的。
針對(duì)液冷板產(chǎn)氣現(xiàn)象,研究發(fā)現(xiàn)液冷板產(chǎn)氣現(xiàn)象在當(dāng)前使用的產(chǎn)品中是不可避免的,因此只能采取阻止產(chǎn)氣的措施來保證電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的正常運(yùn)行。
不考慮液冷板的結(jié)構(gòu)因素,產(chǎn)氣位置主要在液冷板焊接處,因此在液冷板生產(chǎn)的過程中必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證從而杜絕產(chǎn)氣現(xiàn)象產(chǎn)生;從原理角度,認(rèn)為產(chǎn)氣現(xiàn)象可能與形成宏電池、液冷板與冷卻液間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和硅偏析現(xiàn)象有關(guān)聯(lián)。其中氟鋁酸鉀助焊劑焊接后與乙二醇冷卻液之間發(fā)生的硅偏析現(xiàn)象與產(chǎn)氣現(xiàn)象之間的關(guān)聯(lián)程度較高。
因此可以針對(duì)焊接部分,通過改善焊接材料成分、調(diào)整冷卻液添加劑成分和改變助焊劑成分和焊環(huán)厚度三方面來對(duì)液冷板產(chǎn)氣現(xiàn)象進(jìn)行改善。
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水冷齒輪箱溫度控制措施
(1)高爐操作人員控制爐頂溫度在200℃以下,爐頂打水應(yīng)處于自動(dòng)狀態(tài),保證齒輪箱低于50℃(每天爐頂高溫不允許超過3次,每次低于10分鐘)。
(2)氮?dú)夤藜肮艿涝O(shè)置遮陽棚、網(wǎng),較大限度降低氮?dú)鉁囟龋阳~圈兩座高爐在氮?dú)夤奚显O(shè)置遮陽網(wǎng),可降低氮?dú)鉁囟?℃)。
(3)增加水冷罐排污次數(shù)(排污時(shí)間由原來2小時(shí)改為40分鐘),排污水量:水冷罐水位由0.9米降至0.6米,保證冷卻水入水溫度控制在25℃以下。
(4)根據(jù)齒輪箱溫度調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁?,使齒輪箱溫度低于50℃。
(5)氮?dú)夤┠軉挝幌到y(tǒng)保證氮?dú)鈮毫Υ笥?.45MPa。
(6)增加冷卻水的換熱能力(增加換熱面積),較大限度降低冷卻水溫度。
(7)點(diǎn)檢人員日常使用測(cè)溫計(jì)測(cè)量齒輪箱殼體表面溫度,確認(rèn)其與齒輪箱測(cè)溫電偶顯示溫度一致。
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工業(yè)水冷式冷水機(jī)組產(chǎn)品特點(diǎn)如下:
1、***壓縮機(jī)作為工業(yè)冷水機(jī)的心臟。
2、高效殼管式換熱器:采用新工藝,體積小,性能高,安裝方便,不易損壞,內(nèi)置高壓儲(chǔ)液器,達(dá)到系統(tǒng)無損耗,確保回油回壓暢順,
3、水冷式冷水機(jī)凝器:采用水冷卻方式,可以在各種系統(tǒng)上使用,不受環(huán)境溫度限制, 性能穩(wěn)定,維修方便。焊接;較大增強(qiáng)了氧密性,杜絕制冷劑泄漏。
4、工業(yè)水冷機(jī)組配置:多功能全自動(dòng)操作面板上裝有電流表,控制系統(tǒng)保險(xiǎn),壓縮機(jī)開關(guān)按鈕,電子溫控制器,三相電檢測(cè),電壓檢測(cè),電流檢測(cè),機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)指示燈,操作簡(jiǎn)單,使用方便。
5、制冷量基于冷卻進(jìn)水30℃,出水溫度35℃,冷凍進(jìn)水12℃,出水溫度7℃ ,性能非常穩(wěn)定,高效率,低能耗,安全環(huán)保。
6、結(jié)構(gòu)高度優(yōu)化,采用熱交換器板支撐機(jī)體,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,緊湊實(shí)用。
7、采用高效傳熱換熱器,冷量損失少,易回油,傳熱管不致發(fā)生凍裂等優(yōu)點(diǎn)。
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