一种水冷板仿真设计方法,水冷板用于为功率模块散热,功率模块包括基板及多个芯片,芯片固定于基板上,水冷板仿真设计方法包括:根据功率模块的内部芯片的布局、芯片参数及基板的尺寸,在仿真软件中建立功率模块的简化热阻模型;在功率模块的简化热阻模型的芯片区域设置水冷板流道结构,得到水冷板模型;根据功率模块的实际工况中的发热量、简化热阻模型及水冷板模型,建立仿真模型,并进行仿真之后,根据仿真结果优化水冷板流道结构。
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热管散热:大体是在真空的管体内形成自我散热循环,但该方案不能做大型的冷板,同时不便维修。
埋管散热:埋管散热制作成本较低,在铝板内铣出槽道,按槽道埋进铜管形成密闭通道。铜管与铝板之间用胶质物填充。该方案能够满足散热要求,但缺点是局部不能形成较大的散热区间,无法满足某些结构件的散热要求。
整体冷板:直接在铝板中铣槽,盖板焊接形成通道,这就需要选择一种焊接工艺对底板与盖板封焊,前期选用的是钎焊工艺,钎焊的缺点是钎料容易流失,流失的钎料会堵塞水道,流失钎料的位置会出现未焊合的现象,导致水道漏水。成品率的高低受制于人工的熟练程度、责任心、钎料的一致性、炉内火候的把握,成品率大概是80%。太多的不确定因数导致采用这种工艺焊接液冷板不可靠,尤其是重要结构件上更是排斥这种工艺。
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水冷板的设计主要取决于流速、进出口位置、流道形式和结构、加工技术等因素。一般来说,水冷轧钢板设计方案除开要考虑热管散热要求,还必须考虑到冷轧钢板均性温和流体密度。为了实现冷却板的均匀性,需要流量的均匀性。模块级水冷板作为电池组内部的模块,一般放置在电池模块之下,与电池直接接触散热。 各车辆制造商的设计大不相同,许多设计结构是电池模块-水冷板,也有少数制造商,为了更好地解决散热问题,采用了电池和模块的并联结构,从上到下都是电池模块-水冷板-电池模块-水冷板( Audi Q7 PHEV等)。
一种新颖的下表面机加工技术-Coreflow技术
Coreflow机加工技术,通过采用新颖的刀头设计,可以在整块铝板中一次加工水冷板蛇形简易流道,使得水冷板的制造商
可以抛弃传统水冷板主板与盖板的焊接制程,并在密闭性与制造简易方面取得**性突破。
水冷板制造是Coreflow机加工技术的重要应用领域。Coreflow通过其新颖技术通过刀头的特殊设计,实现内洗腔上补缝,
水路一次机加工成型,打破传统水冷板主板盖板分体结构,无需再次焊接。
采用Coreflow加工技术后,水冷板的制造显得尤为简单,从加工台上拿下铝板后您就得到了完整的水路,然后安装进出水
管,不需要其他额外工序,您就得到了一块完整可靠的水冷板。
水冷板维修之四大使用技巧。
较高水平的液体冷却板是将水冷却板夹,成为芯层模块的一部分,以达到更好的冷却效果。根据现在的应用形式,在电池组中,一般的方形、圆柱电池的液冷系统是模块级,一般放置在电池箱底部的软件组电池的级别很多。 液冷面板应用中遇到的问题及解决方法水冷板在使用中可能出现一些问题:另一方面,有些客户在测试电池组时,采用通风泡沫硅作为壳体密封,在湿润环境中长期使用,增加电池组内部的湿度,冷却水冷板。另一方面,液体冷却板与电池组的直接接触导致液体冷却板长期负荷状态。
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散热器与水冷板
散热器. 一般是通过液体循环来换热的,叫radiator,很多也叫heat exchanger,也就是换热器的意思,比如汽车里边的翅片式散热器; 若是直接与电子元件器件接触而进行散热的装置,此类散热器,一般翻译为cooler, 比如 CPU cooler , 电脑散热器。同时,也有些人把散热片,heatsink , 也叫做散热器。严格来说,散热片是没有风扇的,只是五金制品,风冷散热器是由散热片与风扇组合在一起的。散热器是将设备的热量直接散发在外界。水冷板,国外叫cold plate ,直译叫冷板,国内很多译成water cooling plate, 或liquid cooling plate. 这是一种通过液冷换热的元件,原理是在金属板材内加工形成流道,电子元件安装于板的表面(中间涂装导热介质),冷却液从板的进口进入,出口出来,把元件的发出的热量带走。水冷板流道形成的工艺常见的有:摩擦焊、真空钎焊、埋铜管、深孔钻等。
把散热器理解为换热器的话,那么,散热器+水冷板+水泵+管路,就形成了一个完整的液冷系统。水冷板负责吸收发热件的热量传导到流经液体中,散热器则负责用翅片吸收被加的液体中热量,再通过外界的空气与翅片表面热交换,达到给元器件降温制冷的目的。
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