江西專業(yè)水冷板生產廠家

近年來電子散熱研究主要集中在計算機類的高熱流芯片上，然而隨著大功率半導體器件如IGBT、晶閘管等單個器件功率密度越來越大，傳統的風冷散熱器就有了一定的局限性，大功率散熱方式逐漸從風冷向水冷方式過度，特別是在高壓變頻、新能源風電、光伏變流器、風電并網的柔性直流輸電、特高壓直流輸電等領域，水冷方式已經成為主要的散熱方式。

冷板設計方面的有用文獻主要是關于低功率損耗方面。盡管有些少量的文獻是采用CFD建模和材料研究用在IGBT、大功率發(fā)光二極管的冷卻和封裝和原子能的鐳射散熱。但缺少綜合性的論述。盡管這幾年的一些出版物論述及3D建模來仿真元件級冷卻系統。如微通道冷板、微射流冷板、菱形網格狀冷板、液體金屬冷卻、IGBT雙面冷卻卻、魚鰭翅片鑲嵌及其他技術用在平板型半導體器件冷卻上。

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無論是工業(yè)還是醫(yī)用行業(yè)，由于激光儀器設備的應用，為社會發(fā)展起到了很好的推動作用，而作為這些設備的使用者和生產者來說。盡管已經有了高精尖的技術，但是也為一些小問題而煩惱，特別是散熱問題，極其重要，因為長時間使用激光設備，肯定是會生產生大量熱量的，散熱是必須解決的問題。

我們就以半導體激光器為例，50w的需要用制冷量1200w以上的散熱器設備。風冷散熱器是利用空氣流動來散發(fā)熱量，而在

強制對流的情況下空氣的傳熱系數是20-100w/㎡?k，水的傳熱系數是1000-15000w/㎡?k，也就是說相同溫度相同面積的情

況下，水的傳遞熱量是空氣的幾十倍。如果用風冷達到同樣散熱效率的情況下只能提高轉速，也加重了噪音。其實不論從

專業(yè)角度來講，還是散熱解決途徑的趨勢來講，給激光儀器設備散熱，選擇水冷板散熱器是一個比較好的方案。

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水冷散熱器的設計原則

1基材的選擇：盡量避免一個系統中有兩種電極電位差較大的金屬，減少電化學腐蝕。

2冷板種類選擇:基于液冷系統的結構和是否承載重去選擇

3 流量的確定：由于水冷的系統比較龐大，一般不會對整個系統做仿真分析，而是先設定水冷散熱器流量，再根據對應的系統流動阻力匹配水泵。總熱量和工質的物性參數確定后，流量和溫升成反比；若溫升較高，則水冷系統的換熱器（冷卻水用）需要設計的比較大；若溫升過低，則需要選用比較大的水泵。因此溫升過高或過低都會引起成本的增加?；诮洕钥紤]，常常有個經濟型溫升范圍，也就同步確定了散熱器的流量。

4.水冷流道截面的設計：經理論推導，對流熱阻與截面的水力直徑成正相關的關系。也就是說，其他條件相當，水力直徑越大，對流熱阻越大。我們知道，水力直徑D=4A/X，其中A為流道截面積，X為流道截面周長，也就是說，截面積相等的條件下，周長越大，水力直徑越小，對流熱阻越小。

在比較成熟的冷卻方式中，風冷除了想辦法與其他熱傳遞手段配合使用外，已經基本被排除在乘用車電池包應用范疇以外。再加上特斯拉的示范效應，水冷不再是預研課題，而成了盡快商業(yè)化的重點。液冷板，似乎并沒有什么統一的定義，我們先就動力電池包的液冷板這個應用場景，給它下個定義，暫且這樣描述：動力電池系統中，電池工作產生多余熱量，熱量通過電池或者模組與板型鋁質器件表面接觸的方式傳遞，結果是被器件內部流道中通過的冷卻液帶走。這個板型鋁質器件就是液冷板。

水冷板的日常怎么維護？

目前，許多工業(yè)品呈現出智能化、微型化的趨勢，器件的熱流密度隨之而來，普通的風冷散熱已經無法滿足。液體冷卻的常用冷卻工質為水（不同百分比乙二醇混合），其來源廣、環(huán)境友好、價格低廉。

水冷板散熱器多應用于各類工業(yè)品的散熱冷卻，比如電動汽車電池包、光伏逆變器、電動汽車控制器、醫(yī)療器械、IT服務器、變流器、各類電子控制機箱等等。相對于傳統的強迫風冷散熱，水冷能有效提高系統的散熱效果，增大散熱功率，且較容易實現高防護等級。

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針對液冷板產氣現象，研究發(fā)現液冷板產氣現象在當前使用的產品中是不可避免的，因此只能采取阻止產氣的措施來保證電池熱管理系統的正常運行。

不考慮液冷板的結構因素，產氣位置主要在液冷板焊接處，因此在液冷板生產的過程中必須對其進行嚴格的驗證從而杜絕產氣現象產生；從原理角度，認為產氣現象可能與形成宏電池、液冷板與冷卻液間發(fā)生化學反應和硅偏析現象有關聯。其中氟鋁酸鉀助焊劑焊接后與乙二醇冷卻液之間發(fā)生的硅偏析現象與產氣現象之間的關聯程度較高。

因此可以針對焊接部分，通過改善焊接材料成分、調整冷卻液添加劑成分和改變助焊劑成分和焊環(huán)厚度三方面來對液冷板產氣現象進行改善。

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