(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111602132.8 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 广州高澜节能技 术股份有限公司 地址 510663 广东省广州市高新 技术产业 开发区科 学城南云五路3号 (72)发明人 崔鹏飞　关胜利　吴安兵　耿曼　 张彬　 (74)专利代理 机构 北京智绘未来专利代理事务 所(普通合伙) 11689 专利代理师 赵卿 (51)Int.Cl. B01J 47/04(2006.01) B01J 47/14(2017.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种应用 于大功率电力电子冷却介质净化 装置及方法 (57)摘要 一种应用 于大功率电力电子冷却介质净化 装置及方法， 本发明提供了一种应用于大功率电 力电子冷却介质净化装置及方法， 包括离子交换 罐体、 树脂、 过滤器、 管路及阀门； 离子交换器罐 体进口与大功率电力电子冷却系统主泵出口相 连接， 离子交换器罐体出口与过滤器进口连接， 过滤器出口与膨胀缓冲系统进口连接， 膨胀缓冲 系统出口与大功率电力电子冷却系统主泵进口 相连接。 本发 明基于离子交换器罐体和管路阀门 切换设计， 使大功率电力电子 冷却系统冷却介质 维持极低的电导率指标， 满足大功率电力电子装 置稳定运行的绝缘及冷却要求， 延长了离子交换 净化装置可靠性和使用寿 命。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 114433254 A 2022.05.06 CN 114433254 A 1.一种应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 冷却介质从大功率电力电子器件的 内冷换热设备出口端， 经由主循环回路， 到达大功 率电力电子器件的内冷换热设备入口端； 按照冷却介质流动方向， 主循环回路上依次设有 主泵和外冷换 热设备， 其特 征在于， 净化装置与主循环回路并联连接， 净化装置的出口端与主泵的入口端连接， 净化装置 的入口端与外冷换 热设备的出口端连接； 净化装置包括第 一离子交换器， 第 二离子交换器； 第 一离子交换器， 第 二离子交换器的 连接方式包括： 并联 连接， 串联 连接； 当第一离子交换器和第 二离子交换器并联连接时， 其中一台离子交换器处于工作状态 时， 另一台离 子交换器处于备用状态； 当第一离子交换器和第二离子交换器串联连接时， 两台离子交换器均处于工作状态， 冷却介质依次通过两台离 子交换器； 主循环回路中冷却介质的流速不低于1.5m/s， 处于工作状态的离子交换器中冷却介质 的流速小于10 0m/h。 2.根据权利要求1所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于， 第一离子交换器的出口管路设置有第 一电导率传感器， 用于监测第 一离子交换器处理 后的冷却介质电导 率； 第二离子交换器的出口管路设置有第 二电导率传感器， 用于监测第 二离子交换器处理 后的冷却介质电导 率； 当处于工作状态的离子交换器处理后的冷却介质电导率不小于第 一电导率指标时， 退 出运行， 处于备用状态的离 子交换器投入运行。 3.根据权利要求2所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于， 净化装置的入口端布置有第一阀门(4)； 大功率电力电子器件的内冷换热设备入口端 布置有第三电导率传感器， 用于监测大功率电力电子器件的内冷换热设备入口端的冷却介 质电导率； 大功率电力电子器件的内冷换热设备入口端的冷却介质电导率， 由控制装置调 节第一阀门(4)， 从而控制净化装置中冷却介质的流 量； 当冷却介质电导率测量值不小于第一电导率指标时， 调节第一阀门， 净化装置以设计 流量运行； 当冷却介质电导率测量值不大于第二电导率指标时， 调节第一阀门， 净化装置以第一 流量运行； 其中， 第一 流量为设计流 量的5‑10％； 其中， 第二电导 率指标小于第一电导 率指标。 4.根据权利要求3所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于， 第一电导 率指标为0.20 μs/ cm， 第二电导 率指标为0.15 μs/ cm。 5.根据权利要求1至4中任意一项所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其 特征在于， 净化装置包括： 第二阀门(5)， 第三阀门(6)， 第四阀门(7)， 第五阀门(8)， 第六阀门(9)， 第七阀门(10)， 第八阀门(1 1)， 第九阀门(12)； 第二阀门(5)的入口端、 第五阀门(8)的入口端均 与第一阀门(4)的出口端连接； 第二阀门(5)的出口端与第三阀门(6)的入口端、 第一离子交换器(17)的入口端连接； 第五阀门(8)的出口端与第四阀门(7)的入口端、 第二离 子交换器(18)的入口端连接；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 114433254 A 2第三阀门(6)的出口端， 通过第八阀门(11)， 与第二离子交换器(18)的出口端、 第九阀 门(12)的入口端连接； 第四阀门(7)的出口端， 通过第七阀门(10)， 与第一离子交换器(17)的出口端、 第六 阀 门(9)的入口端连接； 第六阀门(9)的出口端与第九阀门(12)的出口端连接 于A点。 6.根据权利要求5所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于， 当第一离子交换器和第二离子交换器并联连接时， 第二阀门(5)开启且开启度 可调， 第 六阀门(9)和第九阀门(12)开启且开启度为100％， 第五阀门(8)开启且开启度为5％， 第三 阀门(6)、 第四阀门(7)、 第七阀门(10)和第八阀门(11)关闭且关闭度为100％， 第一离子交 换器(17)处于工作状态， 第二离子交换器(18)处于备用状态； 其中， 由控制装置调节第二阀 门(5)的开启度， 控制第一离 子交换器(17)中冷却介质的流 量； 当第一离子交换器和第二离子交换器并联连接时， 第五阀门(8)开启且开启度 可调， 第 六阀门(9)和第九阀门(12)开启且开启度为100％， 第二阀门(5)开启且开启度为5％， 第三 阀门(6)、 第四阀门(7)、 第七阀门(10)和第八阀门(11)关闭且关闭度为100％， 第一离子交 换器(17)处于备用状态， 第二离子交换器(18)处于工作状态； 其中， 由控制装置调节第五阀 门(8)的开启度， 控制第二离 子交换器(18)中冷却介质的流 量。 7.根据权利要求6所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于， 处于备用状态的离子交换器中， 冷却介质流量为设计流量的5 ‑10％， 处于备用状态的 离子交换器中的树脂处于湿润状态； 其中， 第一离 子交换器和第二离 子交换器内的树脂均采用混床树脂 。 8.根据权利要求5所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于， 当第一离子交换器和第二离子交换器串联连接时， 第二阀门(5)开启且开启度 可调， 第 四阀门(7)、 第七阀门(10)和第九阀门(12)开启且开启度为100％， 第三阀门(6)、 第五阀门 (8)、 第六阀门(9)和第八阀门(11)关闭且关闭度为100％， 冷却介质先流经第一离子交换器 (17)， 再流经第二离子交换器(18)； 其中， 由控制装置调节第二阀门(5)的开启度， 控制第一 离子交换器(17)和第二离 子交换器(18)中冷却介质的流 量； 当第一离子交换器和第二离子交换器串联连接时， 第五阀门(8)开启且开启度 可调， 第 三阀门(6)、 第六阀门(9)和第八阀门(11)开启且开启度为100％， 第二阀门(5)、 第四阀门 (7)、 第七阀门(10)和第九阀门(12)关闭且关闭度为100％， 冷却介质先流经第二离子交换 器(18)， 再流经第一离子交换器(17)； 其中， 由控制装置调节第五阀门(8)的开启度， 控制第 二离子交换器(18)和第一离 子交换器(17)中冷却介质的流 量。 9.根据权利要求2所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于， 第一离子交换器和第二离子交换器的出口端均与第一过滤器连接； 第一过滤器， 用于 防止树脂破碎后随着冷却介质流入到主循环回路中， 过 滤精度不大于10 μm； 第一离子交换器内部设置第三过滤器， 第二离子交换器内部设置第 四过滤器， 并且过 滤器均位于 离子交换器的出口端； 第三过滤器和第四过滤器， 均用于防止离子交换器内部树脂的漏出， 过滤精度均不大 于250 μm。 10.根据权利要求1所述的应用于大功率电力电子冷却介质净化装置， 其特 征在于，权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 114433254 A 3