[发明专利]电力机车中功率模块的散热器的设计方法

权利要求书

1.一种电力机车中功率模块的散热器的设计方法，其特征在于，包括：

确定在同一风道内设置的至少两个功率模块的耗散功率；

确定所述至少两个功率模块的工作外界条件；

根据所述至少两个功率模块的耗散功率和所述至少两个功率模块工作外界条件，确定分别对应于至少两个功率模块的散热器肋片的尺寸，并获取所述分别对应于至少两个功率模块的散热器肋片的表面温度；

根据所述分别对应于至少两个功率模块的散热器肋片的表面温度分别计算所述至少两个功率模块的内部温度；

若存在功率模块的内部温度超过所述功率模块所能承受的温度阈值，则调整对应于所述功率模块的散热器肋片的尺寸大小，以使基于调整后的散热器肋片的尺寸大小获得的所述至少两个功率模块的内部温度均不超过对应的温度阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整对应于所述功率模块的散热器肋片的尺寸大小，包括：

在预设的散热器肋片的尺寸范围内调整对应于所述功率模块的散热器肋片的尺寸大小。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定在同一风道内设置的至少两个功率模块的耗散功率，包括：

确定所述至少两个功率模块中各功率模块的器件类型；

根据各功率模块的器件类型分别获取各功率模块的耗散功率。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述至少两个功率模块的工作外界条件包括：

确定所述至少两个功率模块的工作高度和环境温度，在所述风道内的工作位置，在所述风道内的工作位置处的风量，以及所述风道与外界的热交换系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述至少两个功率模块在所述风道内的工作位置，包括：

对所述至少两个功率模块按耗散功率的大小进行由大到小的排序；

确定所述至少两个功率模块中耗散功率大的功率模块的工作位置为所述风道内距离离心风机最近的位置，根据所述排序依次确定其他的功率模块的工作位置。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述风道与外界的热交换系数，具体为：

确定所述风道的材质，若所述风道的材质为钢，则确定所述风道与外界的热交换系数为2~4瓦/每平方米度W/(m²k)。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述至少两个功率模块在所述风道内的工作位置处的风量，包括：

确定所述离心风机的风机轮毂的尺寸、离心风机的出风口的大小，以及离心风机的出风口与风机轮毂之间的距离；

确定离心风机在所述风道上的位置和所述离心风机的风量；

根据所述至少两个功率模块和所述离心风机分别在所述风道上的位置、所述离心风机的风量、所述离心风机轮毂的尺寸、所述离心风机的出风口的大小、所述离心风机的出风口与所述离心风机轮毂之间的距离并通过电子系统散热仿真分析软件flotherm得到所述至少两个功率模块分别在所述风道内的工作位置处的风量大小。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述至少两个功率模块的耗散功率和所述至少两个功率模块工作外界条件，确定分别对应于至少两个功率模块的散热器肋片的尺寸，并获取所述分别对应于至少两个功率模块的散热器肋片的表面温度，具体为：

根据所述至少两个功率模块的耗散功率和所述至少两个功率模块工作外界条件，并通过flotherm确定分别对应于至少两个功率模块的散热器肋片的尺寸、通过flotherm获取所述分别对应于至少两个功率模块的散热器肋片的表面温度。