环路热虹吸IGBT冷却系统

车顶风冷，零风扇功耗

冷凝器安装于车顶，利用列车运行时的高速气流自然冷却，省去冷凝风扇，兼顾节能与紧凑性。

Hu, Jinrun · Yang, He · Wang, Xueli · Liu, Junda · 刘彬 · 刘柳

Applied Thermal Engineering 2025

具体参数

最小启动功率

{'zh': '100', 'en': '100'} W

模拟热块最大温度波动

{'zh': '2.3', 'en': '2.3'} °C

加热块间最小温差

{'zh': '8.5', 'en': '8.5'} °C

最低热阻

{'zh': '0.0099', 'en': '0.0099'} °C/W

热块最高平均温度

{'zh': '75', 'en': '75'} °C

散热热流密度

{'zh': '20.13', 'en': '20.13'} kW/m²

技术优势

零风扇功耗

冷凝器安装于车顶，利用列车行驶时的自然气流散热，无需风扇，从而降低系统整体能耗。

高热流密度散热

在高加热功率（1800–2100 W）下可持续运行，有效散掉高达20.13 kW/m²的热流密度。

对冷却风量不敏感

系统性能对冷却气流速率变化不敏感，在列车变速运行时仍能保持稳定冷却效果。

启动功率低

最小启动功率仅100 W，在低负荷工况下也能顺利启动并工作。

应用场景

• 工业变频器：替代风扇强制风冷，利用列车行驶气流为变频器散热。
• 大功率电力电子散热：为IGBT等大功率器件提供远距离、低阻车顶被动散热方案。
• 可再生能源转换系统：在风电、光伏的变流系统中无泵驱散热，降低厂用电。
• 数据中心冷却：利用室外自然风力为服务器热区提供零泵驱散热回路。