CN219842985U - 功率总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率总成和车辆，功率总成包括：功率器件；散热组件，相邻两个散热组件之间夹设有功率器件，功率器件在第一方向上的两侧分别与相邻两个散热组件连接，散热组件包括散热板、连接管和连接组件，散热板内设置有水道；连接管包括中间连接管，中间连接管连通相邻两个散热板的水道；连接组件连接相邻两个散热板，且连接组件在垂直于连接管的轴线的平面上的投影与连接管在垂直于连接管的轴线上的平面上的投影不重叠。根据本实用新型实施例的功率总成，相邻两个散热组件通过连接组件焊接在一起，无需额外的焊接固定条，不需要在散热组件上开设凹槽，焊接工艺简单，节约空间，抗振性非常好。

Description

功率总成和车辆

技术领域

本实用新型涉及功率半导体器件技术领域，尤其是涉及一种功率总成和车辆。

背景技术

中国约六成的电量都是由电机消耗的，而电机驱动与控制就离不开功率半导体器件。功率半导体器件在新能源汽车、光伏发电、风力发电、潮汐发电、工业自动化等领域都是最为关键的核心部件。以新能源汽车领域为例，功率半导体器件的散热对新能源汽车上的电机控制器、车载充电机、DC/DC的功率密度、性价比与可靠性都起着决定性的影响，从而对整车的性能、空间、质量也起着决定性的影响。目前，功率半导体器件的主要散热方式仍是单面水冷与风冷。近年，随着新能源汽车等领域对功率密度的要求不断提高，功率半导体器件的双面水冷技术不断被研究与应用。

相关技术中，功率半导体器件双面水冷方案都存在工艺复杂、成本高、良率偏低、可靠性偏低等问题。解决这些问题成为了提高新能源汽车电机控制器、车载充电机、DC/DC功率密度与可靠性迫在眉睫的事情。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种功率总成，相邻两个散热组件通过连接组件焊接在一起，无需额外的焊接固定条，不需要在散热组件上开设凹槽，焊接工艺简单，节约空间，抗振性非常好。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的功率总成，包括：功率器件；散热组件，相邻两个所述散热组件之间夹设有所述功率器件，所述功率器件在第一方向上的两侧分别与相邻两个所述散热组件连接，所述散热组件包括散热板、连接管和连接组件，所述散热板内设置有水道；所述连接管包括中间连接管，所述中间连接管连通相邻两个所述散热板的水道；以及，所述连接组件连接相邻两个所述散热板，且所述连接组件在垂直于所述连接管的轴线的平面上的投影与所述连接管在垂直于所述连接管的轴线上的平面上的投影不重叠。

根据本实用新型实施例的功率总成，相邻两个散热组件通过连接组件焊接在一起，无需额外的焊接固定条，不需要在散热组件上开设凹槽，焊接工艺简单，节约空间，抗振性非常好。

根据本实用新型实施例的功率总成，一所述连接组件的至少一端和与其相邻的一个所述散热板焊接。

根据本实用新型实施例的功率总成，一所述连接组件的一端和与其相邻的另一个所述散热板一体成型。

根据本实用新型实施例的功率总成，所述连接组件包括多组，每组所述连接组件均设置于相邻两个所述散热板之间，且每组所述连接组件至少包括两个连接件，至少两个所述连接件分别设于所述散热板的顶角设置的两个顶角处。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接组件包括多组，每组所述连接组件包括四个连接件，四个所述连接件设置于所述散热板的四个顶角处。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接管还包括进水总管和出水总管，所述进水总管和出水总管均和所述中间连接管连通；且所述进水总管的一端与位于两端的其中一个所述散热板固定连接，且所述出水总管的一端与位于两端的其中一个所述散热板固定连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述连接管包括：第一管体和第二管体，所述第一管体设置于相邻两个所述散热组件中的一个上，所述第二管体设置于相邻两个所述散热组件中的另一个上，所述第一管体套设在所述第二管体上外且第一管体的外周面和所述第二管体的内周面之间设置有密封件。

根据本实用新型的一些实施例，所述散热板包括：底板和盖板，所述底板和所述盖板相互连接且构成所述水道。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率器件包括：绝缘层、电路布线层、设置于所述电路布线层上的功率管件和封装板，所述绝缘层直接设置于所述相邻两个所述散热板的一个上。

根据本实用新型的一些实施例，所述封装板远离所述绝缘层的一端面与所述相邻两个所述散热板中的另一个的靠近所述封装板的一端面的一部分直接接触，另一部分通过导热材料抵接。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，其特征在于，包括：所述功率总成。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的功率总成的正视图；

图2是根据本实用新型实施例的功率总成的侧视图；

图3是根据本实用新型实施例的功率总成的俯视图；

图4是根据本实用新型实施例的功率总成的仰视图；

图5是根据本实用新型实施例的功率总成的剖视图；

图6是根据本实用新型实施例一的功率总成的结构示意图；

图7是根据本实用新型实施例二的功率总成的结构示意图。

附图标记：

100、功率总成；

10、功率器件；

20、散热组件；21、连接件；22、中间连接管；221、第一管体；222、第二管体；23、散热板；231、底板；232、盖板；24、水道；25、密封件；26、进水总管；27、出水总管。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的功率总成100，本实用新型还提出了一种具有上述功率总成100的车辆。

结合图1-图4所示，功率总成100包括多个功率器件10和多个散热组件20，相邻两个散热组件20之间夹设有功率器件10，功率器件10在第一方向上的两侧分别与相邻两个散热组件20连接。具体地，功率器件10的数量为多个，散热组件20的数量为多个，任意一个功率器件10位于相邻两个散热组件20之间，在第一方向上，即如图1所示的高度方向，功率器件10的一侧与相邻两个散热组件20的一个相连接，功率器件10的另一侧与相邻两个散热组件20的另一个相连接，相邻两个散热组件20将功率器件10安装固定，使得多个功率器件10和多个散热组件20形成一个整体，保证功率总成100的整体性。

如图2所示，散热组件20包括散热板23、连接组件和连接管，散热板23内设有水道24；连接管包括中间连接管22，中间连接管22连通相邻两个散热板23的水道24；连接组件连接相邻两个散热板23，且连接组件在垂直于连接管的轴线的平面上的投影与连接管在垂直于连接管的轴线的平面上的投影不重叠。

如图5所示，散热板23内形成有水道24，水道24内流通有冷却液，冷却液流动过程中可以起到散热的作用，功率器件10的两侧都设置有散热组件20，可以较快的对功率器件10起到散热的作用，提高功率总成100的散热效率。

连接管位于散热板23的一侧，连接管包括中间连接管22，中间连接管22将相邻两个散热板23的水道24连接起来，即，中间连接管22将相邻两个散热组件20连通起来，从而让冷却液在多个水道24内流通，带走功率器件10的热量，对功率器件10起到散热的作用，保证功率器件10的散热效果良好，延长功率器件10的寿命。

连接组件位于散热板23的一侧，连接组件在垂直连接管的轴线的平面上的投影与连接管在垂直于连接管的轴线的平面上的投影不重叠，即，连接管和连接组件相互间隔设置。连接组件可以与相邻的散热组件20焊接，从而将相邻的两个散热组件20连接起来，由此将功率器件10固定在相邻两个散热组件20之间。这种焊接方式不需要额外的焊接固定条，不需要在散热组件20上开设凹槽，焊接工艺简单，更节省空间，也更加可靠，抗振性非常好。

并且，多个功率器件10和多个散热组件20形成一个整体，保证功率总成100的整体性，功率器件10可以与散热组件20安装成一个整体模组，然后再将整个模组安装到机箱上面，实现模组化安装，提高组装效率。功率总成100的整体设计难度相对减小，对功率器件10以及散热组件20的平整性与尺寸误差的要求降低，功率器件10因不均衡压应力而损坏的风险大大减小。并且功率总成100可以实现不同机型功率器件10的复用，其他机型借用此功率器件10时，不需要重新设计散热组件20与驱动板，实现灵活的移植借用。同时，因为散热组件20与功率器件10集成一体化，省去了机箱上的水道设计，简化了机箱设计，节约了机箱成本。同时，因为省去了复杂的机箱水道设计，大幅度降低功率总成100的结构成本。

由此，相邻两个散热组件20通过连接组件焊接在一起，无需额外的焊接固定条，不需要在散热组件20上开设凹槽，焊接工艺简单，节约空间，抗振性非常好。

其中，连接组件的至少一端和与其相邻的一个散热板23焊接，即，相邻两个散热组件20的散热板23采用焊接的方式固定连接。

进一步地，连接组件的至少一端和与其相邻的一个散热板23为一体成型结构。连接组件和散热板23一体成型，可以保证散热板23和连接组件的连接强度，保证功率总成100的稳定性。

根据图2所示，连接组件包括多组，每组连接组件均设置于相邻两个散热板23之间，每组连接组件至少包括两个连接件21，至少两个连接件21分别设置于散热板23的两个顶角处。具体地，连接组件包括多组，每组连接组件均位于相邻两个散热板23之间，将相邻两个散热组件20连接起来。每组连接组件包括至少两个连接件21，至少两个连接件21位于散热板23的两个顶角处，至少两个连接件21可以对第一方向上的散热组件20起到支撑的作用，并且连接件21将相邻的散热组件20连接起来，由此将多个散热组件20和多个功率器件10连接起来，形成一个整体。

又或者，连接组件包括多组，每组连接组件包括四个连接件21，四个连接件21分别设置于散热板23的四个顶角处。具体地，散热板23上设置有四个连接件21，四个连接件21间隔设置在散热组件20的四个顶角处，保证相邻两个散热组件20的连接强度，使得相邻两个散热组件20的连接强度均匀，防止散热组件20连接强度薄弱出现脱落现象。

连接管还包括进水总管26和出水总管27，进水总管26和出水总管27均和中间连接管22连通；并且进水总管26的一端与位于两端的其中一个散热板23固定连接，且出水总管27的一端与位于两端的其中一个散热板23固定连接。

具体地，连接管还包括有进水总管26和出水总管27，进水总管26和出水总管27均与中间连接管22连通，以使冷却液从进水总管26进入后，可以在多个水道24内流通，从出水总管27流出，实现冷却液的循环，起到对功率总成100的散热作用。

其中，如图6所示，在第一方向上，位于两端的其中一个散热板23上设置有进水总管26和出水总管27，冷却液从进水总管26进入，流入其中一个水道24内，冷却液从进水总管26流入，冷却液在多个散热组件20内流通，然后从出水总管27流出，实现冷却液的循环，起到对功率总成100的散热作用。

或者，如图7所示，在第一方向上，位于两端的其中一个散热板23上设置有进水总管26，位于两端的另一个散热板23上设置有出水总管27，冷却液从进水总管26流入，冷却液在多个散热组件20内流通，然后从出水总管27流出，实现冷却液的循环，起到对功率总成100的散热作用。

根据图5所示，中间连接管22包括：第一管体221和第二管体222，第一管体221设置于相邻两个散热组件20中的一个上，第二管体222设置于相邻两个散热组件20中的另一个上，第一管体221套设在第二管体222外。具体地，中间连接管22包括有第一管体221和第二管体222，在第一方向上，第一管体221位于相邻两个散热组件20中的一个上，并且第一管体221位于此散热组件20的一侧边缘，第一管体221第二管体222位于相邻两个散热组件20的另一个上，第二管体222位于此散热组件20的一侧边缘，第一管体221套设在第二管体222上，即，第一管体221的内径大于第二管体222的外径，第一管体221和第二管体222固定连接，可以采用焊接的方式，操作简单，保证第一管体221和第二管体222的连接强度，由此将相邻两个散热组件20的水道24连通起来，使得冷却液在多个散热组件20的水道24内流通，带走功率器件10的热量，起到散热的作用。

进一步地，第一管体221的外周面与第二管体222的内周面之间设置有密封件25。具体地，功率总成100还包括有密封件25，密封件25位于第一管体221的外周面和第二管体222的内周面之间，密封件25可以保证相邻两个散热组件20内的水道24的密封性，防止水道24内的冷却液泄漏，造成对功率总成100的损害。密封件25夹设在第一管体221和第二管体222之间，通过第一管体221和第二管体222将密封件25安装固定，省去了对水道24的环形密封焊接，也省去了水道24上的弹性形变机构，工艺复杂程度大大降低。散热组件20与散热组件20之间连接固定不再是通过复杂的压紧机构来保证，而是通过散热组件20上连接件21的焊接连接来实现，更加简单，更节省空间，也更加可靠，抗振性非常好。

如图5和图6所示，散热板23包括：底板231和盖板232，底板231和盖板232相互连接且构成水道24。具体地，任意一个散热板23包括底板231和盖板232，在第一方向上，即高度方向上，盖板232位于底板231的上方，底板231和盖板232之间固定连接，形成水道24，相邻两个散热板23之中位于上方的散热板23的底板231和位于下方的散热板23的盖板232限定出容纳空间，用来放置功率器件10。相邻两个散热板23之中,位于上方的散热板23的底板231设置有第一管体221，位于下方的散热板23的盖板232上设置有第二管体222，第一管体221和第二管体222将相邻两个散热板23的水道24连通起来，使得冷却液在多个散热组件20的水道24内流通，带走功率器件10的热量，起到散热的作用。

进一步地，底板231朝向盖板232的一侧设置有第一散热翅片；和/或，盖板232朝向底板231的一侧设置有第二散热翅片。具体地，相邻两个散热板23之中，位于下方的散热板23的底板231的上侧设置有第一散热翅片，增大散热组件20的散热面积，即增加与冷却液的接触面，这样可以提高散热组件20的换热效率，从而使得散热组件20具有良好的散热效果。又或者，相邻两个散热板23之中，位于上方的散热板23的盖板232的下侧设置有第二散热翅片，进一步增大散热板23的散热面积，即增加与冷却液的接触面，这样可以提高散热组件20的换热效率，从而使得散热组件20具有良好的散热效果。

另外，功率器件10包括绝缘层、电路布线层、设置于电路布线层上的功率管件和封装板，绝缘层直接设置于相邻两个散热板23中的一个上。具体地，功率器件10包括有绝缘层、电路布线层、设置于电路布线层上的功率管件和封装板，绝缘层与相邻两个散热板23中一个固定连接，以将功率器件10安装固定。

以及，封装板远离绝缘层的一端面与相邻两个散热板23中的另一个的靠近封装板的一端面的一部分直接接触，另一部分通过导热材料抵接。也就是说，封装板背离绝缘层的一端面的一部分直接与相邻两个散热板23中的另一个散热板23相抵接，另一部分通过导热材料抵接，导热材料进一步加快功率器件10的热量传递，从而提高功率总成100的散热效率。其中，导热材料可以为导热硅脂。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，其特征在于，包括：功率总成100。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种功率总成，其特征在于，包括：

功率器件(10)；

散热组件(20)，相邻两个所述散热组件(20)之间夹设有所述功率器件(10)，所述功率器件(10)在第一方向上的两侧分别与相邻两个所述散热组件(20)连接，所述散热组件(20)包括散热板(23)和连接管，所述散热板(23)内设有水道(24)，所述连接管包括中间连接管(22)，所述中间连接管(22)连通相邻两个所述散热板(23)的水道(24)；以及

连接组件，所述连接组件连接相邻两个所述散热板(23)，且所述连接组件在垂直于所述连接管的轴线的平面上的投影与所述连接管在垂直于所述连接管的轴线的平面上的投影不重叠。

2.根据权利要求1所述的功率总成，其特征在于，一所述连接组件的至少一端和与其相邻的一个所述散热板(23)焊接。

3.根据权利要求2所述的功率总成，其特征在于，一所述连接组件的一端和与其相邻的另一个所述散热板(23)一体成型。

4.根据权利要求1所述的功率总成，其特征在于，所述连接组件包括多组，每组所述连接组件均设置于相邻两个所述散热板(23)之间，且每组所述连接组件至少包括两个连接件(21)，至少两个所述连接件(21)分别设于所述散热板(23)的顶角设置的两个顶角处。

5.根据权利要求1所述的功率总成，其特征在于，所述连接组件包括多组，每组所述连接组件包括四个连接件(21)，四个所述连接件(21)分别设置于所述散热板(23)的四个顶角处。

6.根据权利要求1所述的功率总成，其特征在于，所述连接管还包括进水总管(26)和出水总管(27)，所述进水总管(26)和出水总管(27)均和所述中间连接管(22)连通；

且所述进水总管(26)的一端与位于两端的其中一个所述散热板(23)固定连接，且所述出水总管(27)的一端与位于两端的其中一个所述散热板(23)固定连接。

7.根据权利要求1所述的功率总成，其特征在于，所述中间连接管(22)包括：第一管体(221)和第二管体(222)，所述第一管体(221)设置于相邻两个所述散热组件(20)中的一个上，所述第二管体(222)设置于相邻两个所述散热组件(20)中的另一个上，所述第一管体(221)套设在所述第二管体(222)外且所述第一管体(221)的外周面和所述第二管体(222)的内周面之间设置有密封件(25)。

8.根据权利要求7所述的功率总成，其特征在于，所述散热板(23)包括：底板(231)和盖板(232)，所述底板(231)和所述盖板(232)相互连接且构成所述水道(24)。

9.根据权利要求1所述的功率总成，其特征在于，所述功率器件(10)包括：绝缘层、电路布线层、设置于所述电路布线层上的功率管件和封装板，所述绝缘层直接设置于所述相邻两个所述散热板(23)中的一个上。

10.根据权利要求9所述的功率总成，其特征在于，所述封装板远离所述绝缘层的一端面与所述相邻两个所述散热板(23)中的另一个的靠近所述封装板的一端面的一部分直接接触，另一部分通过导热材料抵接。

11.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-10中任一项所述的功率总成(100)。