技術特征：

1.一種具有智能水冷散熱裝置的大功率電機調速系統(tǒng)，包括大電流、高電壓IGBT，其特征在于：還包括多個水冷板、多個溫度檢測單元、調速水泵、控制單元和戶外的熱交換器，其中，所述水冷板內嵌有非均勻分布S形流道，所述S形流道在與IGBT安裝區(qū)對應的位置上分布密集，在非IGBT安裝區(qū)的位置上分布稀疏；在與功率大的IGBT安裝區(qū)對應的位置上分布密集，在與功率小的IGBT安裝區(qū)對應的位置上分布稀疏；各個所述水冷板相互并聯(lián)，所述水冷板的入水口(1)位于水冷板的底端，出水口(2)位于水冷板的頂部，所述水冷板的入水口(1)經所述調速水泵與所述戶外的熱交換器出水口相通，所述水冷板的出水口(2)與戶外的熱交換器的入水口相通，各個所述溫度檢測單元與所述水冷板表面緊密接觸，所述溫度檢測單元和所述調速水泵分別與所述控制單元電相連，所述控制單元執(zhí)行的控制序列包括：

1)初始化；

2)判斷采樣時刻到否，如果是，執(zhí)行下一步；如果否，循環(huán)執(zhí)行本步；

3)溫度檢測單元采集數據；

4)控制單元利用水冷板溫度場模型實時估算IGBT安裝區(qū)內對應位置的溫度；

5)獲取溫度最大值；

6)計算調速指令，當實時溫度最大值大于其設定值，或相鄰時刻溫度最大值的變化率絕對值高于其設定值時，控制單元提高調速水泵的轉速，將降低了溫度的冷卻水輸入到水冷板的入水口；若IGBT安裝區(qū)內水冷板溫度的最大值低于其設定值且相鄰時刻溫度最大值的變化率絕對值不高于溫度變化率設定值時，保持調速水泵的轉速；若不屬于上述兩種情況則降低調速水泵的轉速；

7)返回第1)步。

2.根據權利要求1所述的具有智能水冷散熱裝置的大功率電機調速系統(tǒng)，其特征在于：其中所述控制序列第6)步包括：設水冷板在三維坐標系上內部各點的溫度T＝f(x,y,z,t)，其表達式為：

$\frac{\∂}{\∂x}\left(k_{xx}\frac{\∂T}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left(k_{yy}\frac{\∂T}{\∂y}\right)=\frac{\∂}{\∂z}\left(k_{zz}\frac{\∂T}{\∂z}\right)+\stackrel{\·\·\·}{q}=pc\frac{dT}{dt}$

其中，式中V_x，V_y，V_z為媒介傳導速率，p、c分別為水冷板散熱體的密度和比熱容；T為散熱器溫度；x，y，z空間三維坐標系；為單位體積上的熱生成的能量，k_xx、k_yy和k_zz為修正系數；

控制單元結合水冷板的導熱材料的熱特性、S形流道的分布方式和IGBT安裝區(qū)與水冷板的位置關系，獲取p、c和的具體數值，通過有限元方法對上述表達式進行求解，從而對表達式中的修正系數k_xx、k_yy和k_zz進行修正，進而獲得水冷板溫度場模型以及不同位置溫度的最大值。

3.根據權利要求1或2所述的具有智能水冷散熱裝置的大功率電機調速系統(tǒng)，其特征在于：其中所述溫度檢測單元不少于3個，分別與IGBT安裝區(qū)在所述水冷板中的位置相對應。

4.根據權利要求3所述的具有智能水冷散熱裝置的大功率電機調速系統(tǒng)，其特征在于：其中所述水冷板由鋁板制成，包括板體(4)和蓋(3)，所述板體(4)與所述蓋(3)配合后采用螺釘(5)相互密封連接。

5.一種具有智能水冷散熱裝置的大功率電機調速系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：該方法設置多個水冷板、多個溫度檢測單元、調速水泵、控制單元和戶外的熱交換器，其控制方法包括：

1)初始化；

2)判斷采樣時刻到否，如果是，執(zhí)行下一步；如果否，循環(huán)執(zhí)行本步；

3)溫度檢測單元采集數據；

4)控制單元利用水冷板溫度場模型實時估算IGBT安裝區(qū)內對應位置的溫度；

5)獲取溫度最大值；

6)計算調速指令，當實時溫度最大值大于其設定值，或相鄰時刻溫度最大值的變化率絕對值高于其設定值時，控制單元提高調速水泵的轉速，將降低了溫度的冷卻水輸入到水冷板的入水口；若IGBT安裝區(qū)內水冷板溫度的最大值低于其設定值且相鄰時刻溫度最大值的變化率絕對值不高于溫度變化率設定值時，保持調速水泵的轉速；若不屬于上述兩種情況則降低調速水泵的轉速；

7)返回第1)步。

6.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于：其中所述控制單元控制方法第6)步包括：

設水冷板在三維坐標系上內部各點的溫度T＝f(x,y,z,t)，其表達式為：

$\frac{\∂}{\∂x}\left(k_{xx}\frac{\∂T}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left(k_{yy}\frac{\∂T}{\∂y}\right)=\frac{\∂}{\∂z}\left(k_{zz}\frac{\∂T}{\∂z}\right)+\stackrel{\·\·\·}{q}=pc\frac{dT}{dt}$

其中，式中V_x，V_y，V_z為媒介傳導速率，p、c分別為水冷板散熱體的密度和比熱容；T為散熱器溫度；x，y，z空間三維坐標系；為單位體積上的熱生成的能量，k_xx、k_yy和k_zz為修正系數；

控制單元結合水冷板的導熱材料的熱特性、S形流道的分布方式和IGBT安裝區(qū)與水冷板的位置關系，獲取p、c和的具體數值，通過有限元方法對上述表達式進行求解，從而對表達式中的修正系數k_xx、k_yy和k_zz進行修正，進而獲得水冷板溫度場模型以及不同位置溫度的最大值。