[发明专利]一种散热结构，包括该结构的车载变流器及其散热方法

说明书

本发明公开了一种散热结构，包括该结构的车载变流器及其散热方法，散热结构对设置在变流器柜体内的功率单元进行散热，包括：设置在柜体内的送风风道、气液换热器和离心风机。离心风机包括进风口、出风口一和出风口二。若干个功率单元设置在柜体内的相对两侧，气液换热器和离心风机相邻设置在位于柜体两侧的功率单元之间，送风风道设置在功率单元与离心风机之间。通过出风口一和出风口二的正压，将自然风通过送风风道送入功率单元，再通过进风口的负压，使功率单元与柜体之间的间隙形成自然回风风道。本发明在满足车底吊装严苛的空间要求条件下，同时保证了车载变流器的高效散热，解决了车底有限空间内功率单元的散热问题。

技术领域

本发明涉及电气设备领域，尤其是涉及一种应用于车载吊装卧式变流器的风道式散热结构，包括该结构的车载变流器及其散热方法。

背景技术

随着机车的不断发展，系统对变流器可靠性、内部环境、整体外形结构等有着越来越高的要求，而良好的散热是保证设备可靠正确运行的必要条件。对于目前国内应用的动车车底吊装式变流器，车底空间限制非常苛刻，因此如何在充分利用车底空间的基础上，实现良好的散热，是国产动车车载变流器亟需解决的技术问题。国内动车车底吊装式高压变流器在功能上要求：系统整体尺寸满足装车要求、系统内各单元散热良好、系统内部环境较好以保证内部材料及设备性能。而在目前现有技术的风冷冷却系统中，系统的风道通常包括外循环和内循环两种结构形式。

现有技术1（由苏州爱科博瑞电源技术有限责任公司于2013年11月07日申请，并于2014年04月30日公告，公告号为CN203574528U的中国实用新型专利《多功率单元集中散热结构》），以及现有技术2（由常州博瑞电力自动化设备有限公司于2013年08月22日申请，并于2014年02月12日公开，公开号为CN 103580452A的中国发明专利申请《一种链式SVG功率柜》）均采用了外循环系统。在此类结构中，风道出入口需与外界环境相连，灰尘、盐雾等因素极大地影响了系统的内环境，降低了系统内部材料的电气和绝缘等性能。

现有技术3（由浙江海得新能源有限公司于2012年10月23日申请，并于2014年05月07日公开，公开号为CN103780060A的中国发明专利申请《一种大功率变流器散热系统》）虽然采用内循环系统结构，但其所有器件均散置于柜体，无明确的引导性风道路径，风量损失较大，也易造成风分配不合理的技术问题，风不能充分有效地利用。

现有技术4（由深圳市生瑞科技有限公司于2011年06月08日申请，并于2012年12月12日公开，公开号为CN102821562A的中国发明专利申请《一种柜外顶置通讯电源机柜》）采用内循环系统结构，其无特设风道，仅通过设备面板与安装面将柜体分隔为送风与回风两部分，虽然使结构较为简单，但是缺点也十分明显。其一是无特设送风风道，则会对所有设备进行冷却，极易造成风量损失。其二是无特设回风风道，仅利用冷热气流的流动特性，回风风道难以高效利用。

另外，其它一些常见的内循环风道结构及其技术缺陷如下：

（1）散热单元散置于风道中；

（2）构建专门封闭风道送风回风；

（3）采用额外的分隔板将散热单元四周封闭成一面入风、一面出风的密封单元。

上述结构1的缺陷是，极易造成风冷分配不均，上述结构2和结构3的共同缺陷是均需进行额外的结构设计，增大外形的同时也增加了设计任务量，对于空间限制要求较大的车底吊装卧式变流器难以实现。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种散热结构，包括该结构的车载变流器及其散热方法，在满足车底吊装严苛的空间要求条件下，同时保证了车载变流器的高效散热，解决了车底有限空间内功率单元的散热问题。