[发明专利]一种电力电子集成模块分层冷板性能测试平台及测试方法

说明书

一种电力电子集成模块分层冷板性能测试平台及测试方法，测试平台包括机架，机架上连接有冷板，冷板入口依次通过入口水温控制模块、流量控制器、水泵和蓄水槽出口连接，蓄水槽、水泵、流量控制器、入口水温控制模块构成冷却液供给模块；冷板出口和蓄水槽回水口连接；冷板上设有热载荷施加模块，热载荷施加模块设有热源温度测量部件；冷板的入口设有入口温度测量部件，冷板的出口设有出口温度测量部件；机架上设有环境温度测量部件；环境温度测量部件、出口温度测量部件、入口温度测量部件、热源温度测量部件构成温度测量模块；冷板的入口和出口之间连接有压强差测量模块；本发明在测试平台实现对于不同尺寸、结构的热损失测定和散热性能测定。

技术领域

本发明属于冷板性能测试技术领域，具体涉及一种电力电子集成模块分层冷板性能测试平台及测试方法。

技术背景

分层冷板可以很好的解决电力电子集成模块在使用时存在的发热问题，从而有效延长电力电子集成模块使用寿命，降低使用故障率。冷板在使用过程中最为重要的性能指标包括：流体进出口的压强差和冷板热阻。

近年来，针对于不同的应用场景，工程人员设计的冷板存在着出入口布局不同，入口流速不同，单层与多层结构不同，所适用散热功率不同，尺寸大小不同等等诸多差异；因此，国内外研究者在测试特定冷板的使用性能时，往往只能根据特定的冷板结构搭建对应的试验装置，这样的实验方法具有外部环境变量可控性差，可测试冷板类型单一，性能测定方法统一性差等缺点，从而导致实验操作难度大，受干扰可能性高，实验平台搭建工作繁复，需要进行跨实验平台性能实验等问题，不利于冷板研究与工程测试的进行。

发明内容

为克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电力电子集成模块分层冷板性能测试平台及测试方法，在单一平台实现对于不同尺寸、结构的冷板的重要性能指标的测定，完成对冷板使用性能的评估，方便冷板研究和工程测试的进行。

为了达到上述目的，本发明所述的实验装置和测定方法如下：

一种电力电子集成模块分层冷板性能测试平台，包括机架，机架上连接有冷板，冷板的入口和入口水温控制模块的出口连接，入口水温控制模块的入口和流量控制器的出口连接，流量控制器的入口和水泵的出口连接，水泵的入口和蓄水槽的出口连接，蓄水槽、水泵、流量控制器、入口水温控制模块构成冷却液供给模块；冷板的出口和蓄水槽的回水口连接；

冷板上设有热载荷施加模块，热载荷施加模块设有热源温度测量部件；冷板的入口设有入口温度测量部件，冷板的出口设有出口温度测量部件；机架上设有环境温度测量部件；环境温度测量部件、出口温度测量部件、入口温度测量部件、热源温度测量部件构成温度测量模块；

冷板的入口和出口之间连接有压强差测量模块；

通过水泵将蓄水槽内的冷却液压入出流水路，通过控制流量控制器的阀门控制流入冷板的冷却液流量，出流水路流经入口水温控制模块，控制流入冷板的冷却液初始温度，流出冷板的冷却液通过回流水路回流至蓄水槽。

所述的热载荷施加模块由可控热源和连接部分组成；可控热源由保温材料层包裹加热管构成，提供的加热功率范围0-1000W；连接部分包括铜块，玻璃棉和隔热层，铜块上下两个面分别与冷板和可控热源紧密接触；铜块的前后两个面各有2个温度测量点，用于采集铜块温度。

所述的入口水温控制模块由冷却器与加热器两个部分构成，流经入口水温控制模块的冷却液先经过冷却器降温至5℃，再经过加热器加热至设定温度T_orig。