CN114268212A - 电源转换器 - Google Patents

Abstract

一种电源转换器，包括一壳体、一散热模块以及一第一电路板。壳体形成有一容置空间，其中，该壳体包括一第一壳体端口以及一第二壳体端口。散热模块以可拆卸的方式连接该壳体，并适于被设置于该容置空间之中，其中，该散热模块包括一内流道，该内流道连通该第一壳体端口以及该第二壳体端口，一工作流体经由该第一壳体端口进入该内流道，并经由该第二壳体端口离开该内流道。第一电路板包括一第一电路板本体以及一第一热源，该第一热源设于该第一电路板本体，该第一热源热连接该散热模块的内流道。

Description

电源转换器

技术领域

本发明的实施例有关于一种电源转换器，特别有关于一种具有散热模块的电源转换器。

背景技术

现有的电源转换器一般单纯以散热鳍片进行散热。而，在电动车上所使用的电源转换器，由于其组件所产生的热量较多，因此需要以水冷式的方式进行散热。

在现有的电源转换器中，散热流道与转换器的壳体一体成型，然而如此会造成转换器壳体的体积过大，焊接设备及生产线难以容纳。此外，现有的电源转换器主要结构为金属，在焊接时难以达到工作温度，造成焊接质量下降；此外，因主体结构(Main housing)侧壁阻挡，不易检视焊点的焊接质量以及硬件线路的侦错。现有水道(Coolant channel)与主体结构(Main housing)一体成形，因此水道只能以平面方式设计，可散热区域较小。散热流道与转换器的壳体一体成型的结构，其散热空间难以效利用也难以模块化，不利量产时组装流程的设计。

此外，在不同的现有技术中，也另外存在焊点存在残留应力而容易破裂的情况。

发明内容

本发明的实施例系为了欲解决现有技术的问题而提供的一种电源转换器，包括一壳体、一散热模块以及一第一电路板。壳体形成有一容置空间，其中，该壳体包括一第一壳体端口以及一第二壳体端口。散热模块以可拆卸的方式连接该壳体，并适于被设置于该容置空间之中，其中，该散热模块包括一内流道，该内流道连通该第一壳体端口以及该第二壳体端口，一工作流体经由该第一壳体端口进入该内流道，并经由该第二壳体端口离开该内流道。第一电路板包括一第一电路板本体以及一第一热源，该第一热源设于该第一电路板本体，该第一热源热连接该散热模块的该内流道。

在一实施例中，散热模块包括一第一内流道端口以及一第二内流道端口，该第一内流道端口对应连接该第一壳体端口，该第二内流道端口对应连接该第二壳体端口，该散热模块沿一第一方向被置入于该壳体之中，该第一内流道端口沿该第一方向连接该第一壳体端口，该第二内流道端口沿该第一方向连接该第二壳体端口。

在一实施例中，该电源转换器更包括一锁附件，其中，该壳体包括至少一壳体锁附部，该散热模块包括至少一模块锁附部，该锁附件沿该第一方向将该模块锁附部锁附固定于该壳体锁附部。

在一实施例中，该电源转换器更包括一第二电路板，该第二电路板包括一第二电路板本体以及一第二热源，该第二热源设于该第二电路板本体，该第二热源热连接该散热模块的内流道，其中，该第一电路板连接该散热模块的一第一侧，该第二电路板连接该散热模块的一第二侧，该第一侧相反于该第二侧。

在一实施例中，该散热模块包括一模块容置槽，该第一热源被置入于该模块容置槽之中以热连接该散热模块。

在一实施例中，该第一热源包括一变压器。

在一实施例中，该第一电路板更包括一电容器，该电容器连接该第一电路板本体，该散热模块包括一环状连接部，该电容器连接该环状连接部以热连接该散热模块。

在一实施例中，该第一电路板更包括一晶体管，该晶体管连接该第一电路板本体，该散热模块包括一弹片以及一挡墙，该弹片推顶该晶体管，使该晶体管抵接该挡墙，借此该晶体管热连接该散热模块。

在一实施例中，该电源转换器更包括一第三电路板，该第三电路板包括一第三电路板本体以及一第三热源，该第三电路板本体包括一电路板开口，该散热模块包括一模块凸座，该模块凸座穿过该电路板开口而连接该第三热源，借此该第三热源热连接该散热模块。

在一实施例中，该第三热源包括一电感器。

在一实施例中，该散热模块更包括一模块凸块，该第二热源连接该模块凸块，借此该第二热源热连接该散热模块，该第二热源位于该第二电路板本体与该散热模块之间。

在一实施例中，该散热模块包括一第一模块结构体、一第二模块结构体以及一第三模块结构体，该第二模块结构体层迭该第一模块结构体，该第三模块结构体层迭该第一模块结构体，该内流道经过该第一模块结构体、该第二模块结构体以及该第三模块结构体。

在一实施例中，该第三模块结构体相对该第一模块结构体的高度低于该第二模块结构体相对该第一模块结构体的高度。

在一实施例中，该工作流体先进入该第一模块结构体，再经过该第一模块结构体而进入该第二模块结构体，再经过该第二模块结构体而进入该第三模块结构体，最后离开该第三模块结构体。

在一实施例中，该散热模块包括一第一连接管、一第二连接管以及一第三连接管，该第一壳体端口连接该第一模块结构体，该第一连接管连接该第一模块结构体以及该第二模块结构体，该第二连接管连接该第二模块结构体以及该第三模块结构体，该第三连接管连接该第三模块结构体以及该第二壳体端口。

在一实施例中，该第一模块结构体包括一结构体缺口，该第三连接管穿过该结构体缺口。

在一实施例中，该电源转换器更包括一第四电路板以及一第五电路板，该第一电路板热连接该第一模块结构体，该第四电路板热连接该第二模块结构体，该第五电路板热连接该第三模块结构体。

在另一实施例中，本发明提供一种电动车，包括一冷却系统以及一电源转换器。一工作流体于该冷却系统中循环流动以传收热量。该电源转换器包括一壳体、一散热模块以及一第一电路板。壳体形成有一容置空间，其中，该壳体包括一第一壳体端口以及一第二壳体端口。散热模块以可拆卸的方式连接该壳体，并适于被设置于该容置空间之中，其中，该散热模块包括一内流道，该内流道连通该第一壳体端口以及该第二壳体端口，该工作流体经由该第一壳体端口进入该内流道，并经由该第二壳体端口离开该内流道。第一电路板包括一第一电路板本体以及一第一热源，该第一热源设于该第一电路板本体，该第一热源热连接该散热模块的该内流道。

应用本发明实施例的电源转换器，由于壳体与散热模块分别独立制作，因此散热模块可先结合第一电路板，在被组装于壳体之中。由于可操作更为细致的组装步骤，因此散热模块上的散热空间可以充分的被使用，并可以在组装完毕后检查第一电路板是否充分结合散热模块。因此可提高生产效率，并改善产品良率。在本发明的实施例中，仅需要将电路板以及散热模块进行焊接结合，不但体积小且金属结构的比例较小，因此，相较于现有技术，焊接设备及生产线可轻松容纳电路板以及散热模块，焊接设备的空间利用率以及焊接效率均可以提高。此外，焊点破裂的情况也可以有效改善。也可较为方便的检视焊点的焊接质量以及硬件线路的侦错。

此外，在另一实施例中，散热模块包括多个模块结构体，该等模块结构体构成三维的水道设计，其可散热区域可因此大幅增加。在一实施例中，该壳体甚至可以工程塑料制作以节省重量。

附图说明

图1A为显示本发明第一实施例的电源转换器的部分结构。

图1B为显示本发明第一实施例的电源转换器的内流道。

图1C为显示本发明的壳体的细部结构。

图2A为显示本发明第一实施例的电源转换器的部分结构爆炸图。

图2B为显示本发明第一实施例的电源转换器的部分结构组合图。

图3A为显示本发明实施例的第一电路板与散热模块的细部结构。

图3B、图3C为显示本发明实施例的第三电路板与散热模块的细部结构。

图4A、图4B为显示本发明实施例的第二电路板与散热模块的细部结构。

图5A为显示本发明第二实施例的电源转换器的爆炸图。

图5B为显示本发明第二实施例的电源转换器的散热模块的组合图。

图5C为显示本发明第二实施例的电源转换器的散热模块的爆炸图。

其中附图标记为：

C:电源转换器

W:工作流体

1:第一电路板

11:第一热源

12:电容器

13:晶体管

19:第一电路板本体

2:第二电路板

21:第二热源

29:第二电路板本体

3:第三电路板

31:第三热源

39:第三电路板本体

391:电路板开口

41:第四电路板

42:第五电路板

801、802:散热模块

8i:内流道

81:第一模块结构体

811:结构体缺口

82:第二模块结构体

83:第三模块结构体

841:第一连接管

842:第二连接管

843:第三连接管

871:模块容置槽

872:环状连接部

873:弹片

874:挡墙

875:模块凸座

876:模块凸块

881:第一侧

882:第二侧

891:第一内流道端口

892:第二内流道端口

893:模块锁附部

9:壳体

9S:容置空间

911:第一壳体端口

912:第二壳体端口

921:锁附件

922:壳体锁附部

Z:第一方向

具体实施方式

图1A为显示本发明第一实施例的电源转换器的部分结构。图1B为显示本发明第一实施例的电源转换器的内流道。搭配参照第1A、1B图，本发明的实施例的电源转换器C，包括一壳体9以及一散热模块801。壳体9形成有一容置空间9S，其中，该壳体9包括一第一壳体端口911以及一第二壳体端口912。散热模块801以可拆卸的方式连接该壳体9，并适于被设置于该容置空间9S之中，其中，该散热模块801包括一内流道8i，该内流道8i连通该第一壳体端口911以及该第二壳体端口912。一工作流体W经由该第一壳体端口911进入该内流道8i，并经由该第二壳体端口912离开该内流道8i。

搭配参照第1A、1B图，在一实施例中，散热模块801包括一第一内流道端口891以及一第二内流道端口892，该第一内流道端口891对应连接该第一壳体端口911，该第二内流道端口892对应连接该第二壳体端口912，该散热模块801沿一第一方向Z被置入于该壳体9之中，该第一内流道端口891沿该第一方向Z连接该第一壳体端口911，该第二内流道端口892沿该第一方向Z连接该第二壳体端口912。

图1C为显示本发明的壳体的细部结构，搭配参照第1A、1C图，在一实施例中，该电源转换器C更包括至少一锁附件921，其中，该壳体9包括至少一壳体锁附部922，该散热模块801包括至少一模块锁附部893，该锁附件921沿该第一方向Z将该模块锁附部893锁附固定于该壳体锁附部922。

图2A为显示本发明第一实施例的电源转换器的部分结构爆炸图。图2B为显示本发明第一实施例的电源转换器的部分结构组合图。搭配参照第2A以及2B图，在一实施例中，电源转换器C包括一第一电路板1，该第一电路板1包括一第一电路板本体19以及一第一热源11，该第一热源11设于该第一电路板本体19，该第一热源11热连接该散热模块801的内流道8i。

搭配参照第2A以及2B图，在一实施例中，该电源转换器C更包括一第二电路板2，该第二电路板2包括一第二电路板本体29以及一第二热源21，该第二热源21设于该第二电路板本体29，该第二热源21连接该散热模块801的内流道，其中，该第一电路板1连接该散热模块801的一第一侧881，该第二电路板2连接该散热模块801的一第二侧882，该第一侧881相反于该第二侧882。

图3A为显示本发明实施例的第一电路板与散热模块的细部结构。参照图3A，在一实施例中，该散热模块801包括一模块容置槽871，该第一热源11被置入于该模块容置槽871之中以热连接该散热模块801。在一实施例中，该第一热源11包括一变压器。

参照图3A，在一实施例中，该第一电路板1更包括一电容器12，该电容器12连接该第一电路板本体19，该散热模块801包括一环状连接部872，该电容器12连接该环状连接部872以热连接该散热模块。

参照图3A，在一实施例中，该第一电路板1更包括一晶体管13，该晶体管13连接该第一电路板本体19，该散热模块801包括一弹片873以及一挡墙874，该弹片873推顶该晶体管13，使该晶体管13抵接该挡墙874，借此该晶体管13热连接该散热模块801。

图3B、图3C为显示本发明实施例的第三电路板与散热模块的细部结构。搭配参照图3B、图3C，在一实施例中，该电源转换器更包括一第三电路板3，该第三电路板3包括一第三电路板本体39以及一第三热源31，该第三电路板本体39包括一电路板开口391，该散热模块801包括一模块凸座875，该模块凸座875穿过该电路板开口391而连接该第三热源31，借此该第三热源31热连接该散热模块801。在一实施例中，该第三热源31包括一电感器。

图4A、图4B为显示本发明实施例的第二电路板与散热模块的细部结构。在一实施例中，该散热模块801更包括一模块凸块876，该第二热源21连接该模块凸块876，借此该第二热源21热连接该散热模块801，该第二热源21位于该第二电路板本体29与该散热模块801之间。

再参照图1B，在一实施例中，该工作流体W经由该第一壳体端口911以及该第一内流道端口891而进入该内流道8i。在该内流道8i中的流动过程中，该工作流体W将前述热源所产生的热量从该散热模块801移除，该工作流体W并经由该第二内流道端口892离开该内流道8i，再经由该第二壳体端口912离开该电源转换器。

图5A为显示本发明第二实施例的电源转换器的爆炸图。图5B为显示本发明第二实施例的电源转换器的散热模块的组合图。图5C为显示本发明第二实施例之电源转换器的散热模块的爆炸图。搭配参照第5A、5B以及5C图，在本发明第二实施例中，该散热模块802包括一第一模块结构体81、一第二模块结构体82以及一第三模块结构体83，该第二模块结构体82层迭该第一模块结构体81，该第三模块结构体83层迭该第一模块结构体81，该内流道经过该第一模块结构体81、该第二模块结构体82以及该第三模块结构体83。

搭配参照第5A、5B以及5C图，在一实施例中，该第三模块结构体83相对该第一模块结构体81的高度低于该第二模块结构体82相对该第一模块结构体81的高度。

搭配参照第5A、5B以及5C图，在一实施例中，该散热模块802包括一第一连接管841、一第二连接管842以及一第三连接管843，该第一壳体端口911连接该第一模块结构体81，该第一连接管841连接该第一模块结构体81以及该第二模块结构体82，该第二连接管842连接该第二模块结构体82以及该第三模块结构体83，该第三连接管843连接该第三模块结构体83以及该第二壳体端口912。

搭配参照第5A、5B以及5C图，在一实施例中，该第一模块结构体81包括一结构体缺口811，该第三连接管843穿过该结构体缺口811。

搭配参照图5A、图5B以及图5C，在一实施例中，该电源转换器更包括一第四电路板41以及一第五电路板42，该第一电路板1热连接该第一模块结构体81，该第四电路板41热连接该第二模块结构体82，该第五电路板42热连接该第三模块结构体83。

搭配参照图5A、图5B以及图5C，在一实施例中，工作流体(未显示)从该第一模块结构体81，经过该第一连接管841，进入该第二模块结构体82，再经过该第二连接管842，进入该第三模块结构体83，最后经由该第三连接管843离开该散热模块802。在工作流体的流动过程中，该工作流体从该散热模块802移除前述热源所产生的热量。

应用本发明实施例的电源转换器，由于壳体与散热模块分别独立制作，因此散热模块可先结合第一电路板，在被组装于壳体之中。由于可操作更为细致的组装步骤，因此散热模块上的散热空间可以充分的被使用，并可以在组装完毕后检查第一电路板是否充分结合散热模块。因此可提高生产效率，并改善产品良率。

应用本发明实施例的电源转换器，由于壳体与散热模块分别独立制作，因此散热模块可先结合第一电路板，再被组装于壳体之中。由于可操作更为细致的组装步骤，因此散热模块上的散热空间可以充分的被使用，并可以在组装完毕后检查第一电路板是否充分结合散热模块。因此可提高生产效率，并改善产品良率。在本发明的实施例中，仅需要将电路板以及散热模块进行焊接结合，不但体积小且金属结构的比例较小，因此，相较于现有技术，焊接设备及生产线可轻松容纳电路板以及散热模块，焊接设备的空间利用率以及焊接效率均可以提高。此外，焊点破裂的情况也可以有效改善。也可较为方便的检视焊点的焊接质量以及硬件线路的检测侦错。

此外，在另一实施例中，散热模块包括多个模块结构体，该等模块结构体构成三维的水道设计，其可散热区域可因此大幅增加。在一实施例中，该壳体甚至可以工程塑料制作以节省重量。

虽然本发明已以具体的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (18)

1.一种电源转换器，其特征在于，包括：

一壳体，形成有一容置空间，其中，该壳体包括一第一壳体端口以及一第二壳体端口；

一散热模块，以可拆卸的方式连接该壳体并设置于该容置空间之中，其中，该散热模块包括一内流道，该内流道连通该第一壳体端口以及该第二壳体端口，一工作流体经由该第一壳体端口进入该内流道，并经由该第二壳体端口离开该内流道；以及

一第一电路板，包括一第一电路板本体以及一第一热源，该第一热源设于该第一电路板本体，该第一热源热连接该散热模块之该内流道。

2.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该散热模块包括一第一内流道端口以及一第二内流道端口，该第一内流道端口对应连接该第一壳体端口，该第二内流道端口对应连接该第二壳体端口，该散热模块沿一第一方向被置入于该壳体之中，该第一内流道端口沿该第一方向连接该第一壳体端口，该第二内流道端口沿该第一方向连接该第二壳体端口。

3.如权利要求2所述的电源转换器，其更包括一锁附件，其中，该壳体包括至少一壳体锁附部，该散热模块包括至少一模块锁附部，该锁附件沿该第一方向将该模块锁附部锁附固定于该壳体锁附部。

4.如权利要求1所述的电源转换器，其更包括一第二电路板，该第二电路板包括一第二电路板本体以及一第二热源，该第二热源设于该第二电路板本体，该第二热源热连接该散热模块的该内流道，其中，该第一电路板连接该散热模块的一第一侧，该第二电路板连接该散热模块的一第二侧，该第一侧相反于该第二侧。

5.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该散热模块包括一模块容置槽，该第一热源被置入于该模块容置槽之中以热连接该散热模块。

6.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该第一热源包括一变压器。

7.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该第一电路板更包括一电容器，该电容器连接该第一电路板本体，该散热模块包括一环状连接部，该电容器连接该环状连接部以热连接该散热模块。

8.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该第一电路板更包括一晶体管，该晶体管连接该第一电路板本体，该散热模块包括一弹片以及一挡墙，该弹片推顶该晶体管，使该晶体管抵接该挡墙，借此该晶体管热连接该散热模块。

9.如权利要求4所述的电源转换器，其更包括一第三电路板，该第三电路板包括一第三电路板本体以及一第三热源，该第三电路板本体包括一电路板开口，该散热模块包括一模块凸座，该模块凸座穿过该电路板开口而连接该第三热源。

10.如权利要求9所述的电源转换器，其中，该第三热源包括一电感器。

11.如权利要求4所述的电源转换器，其中，该散热模块更包括一模块凸块，该第二热源连接该模块凸块，借此该第二热源热连接该散热模块，该第二热源位于该第二电路板本体与该散热模块之间。

12.如权利要求1所述的电源转换器，其中，该散热模块包括一第一模块结构体、一第二模块结构体以及一第三模块结构体，该第二模块结构体层迭该第一模块结构体，该第三模块结构体层迭该第一模块结构体，该内流道经过该第一模块结构体、该第二模块结构体以及该第三模块结构体。

13.如权利要求12所述的电源转换器，其中，该第三模块结构体相对该第一模块结构体的高度低于该第二模块结构体相对该第一模块结构体的高度。

14.如权利要求12所述的电源转换器，其中，该工作流体先进入该第一模块结构体，再经过该第一模块结构体而进入该第二模块结构体，再经过该第二模块结构体而进入该第三模块结构体，最后离开该第三模块结构体。

15.如权利要求14所述的电源转换器，其中，该散热模块包括一第一连接管、一第二连接管以及一第三连接管，该第一壳体端口连接该第一模块结构体，该第一连接管连接该第一模块结构体以及该第二模块结构体，该第二连接管连接该第二模块结构体以及该第三模块结构体，该第三连接管连接该第三模块结构体以及该第二壳体端口。

16.如权利要求15所述的电源转换器，其中，该第一模块结构体包括一结构体缺口，该第三连接管穿过该结构体缺口。

17.如权利要求12所述的电源转换器，其更包括一第四电路板以及一第五电路板，该第一电路板热连接该第一模块结构体，该第四电路板热连接该第二模块结构体，该第五电路板热连接该第三模块结构体。

18.一种电动车，其特征在于，包括：

一冷却系统，其中，一工作流体于该冷却系统中循环流动以传收热量；以及

一电源转换器，包括：

一壳体，形成有一容置空间，其中，该壳体包括一第一壳体端口以及一第二壳体端口；

一散热模块，以可拆卸的方式连接该壳体并设置于该容置空间之中，其中，该散热模块包括一内流道，该内流道连通该第一壳体端口以及该第二壳体端口，该工作流体经由该第一壳体端口进入该内流道，并经由该第二壳体端口离开该内流道；以及

一第一电路板，包括一第一电路板本体以及一第一热源，该第一热源设于该第一电路板本体，该第一热源热连接该散热模块的该内流道。

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