CN220674182U - 功率变换模组及储能设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种功率变换模组，包括基板、散热器、发热器件及导热介质。散热器置于基板。发热器件置于基板并与散热器间隔设置。导热介质贴附于发热器件并沿基板延伸，直至与散热器连接。本申请还提供一种储能设备，包括上述的功率变换模组。本申请提供的功率变换模组及储能设备通过导热介质将发热器件的热量传递至散热器，从而弥补了发热器件与散热器因相间隔设置而导致的热量传导困难，避免了在各个发热器件的位置都设置散热器，因此减少了散热器的布设数量，从而可以将节省出的空间来布设其他的元器件，实现了小型化设计。

Description

功率变换模组及储能设备

技术领域

本申请涉及基板散热领域，具体为一种功率变换模组及储能设备。

背景技术

在储能设备内设有功率变换模组，功率变换模组中的基板上通常设有一些发热器件，同时为了实现散热，基板上通常还需要设置散热器，对发热的器件进行散热，从而及时将热量导出，避免器件损坏。然而，散热器自身体积较大，再加上多个发热器件相间隔设置，会导致基板需要足够多散热器来散热，进而导致基板需要足够大的空间布设多个散热器，从而不利于功率变换模组的小型化设计。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种功率变换模组及储能设备，旨在能够减少散热器的布设数量，进而节省出空间来布设其他的元器件，从而实现小型化设计。

本申请实施例中提供一种功率变换模组，包括基板、散热器、多个发热器件及导热介质。散热器置于基板。多个发热器件，置于基板，多个发热器件的部分发热器件与散热器相贴合，多个发热器件的另一部分发热器件与散热器相互间隔设置。导热介质贴附于与散热器间隔设置的发热器件并沿基板延伸，直至与散热器连接。

本申请提供的功率变换模组通过导热介质将发热器件的热量传递至散热器，从而弥补了发热器件与散热器因相间隔设置而导致的热量传导困难，避免了在各个发热器件的位置都设置散热器，因此减少了散热器的布设数量，从而可以将节省出的空间来布设其他的元器件，实现了小型化设计。

在一些实施例中，基板具有相背的第一面和第二面，散热器置于第一面，另一部分发热器件置于第二面，另一部分发热器件在第二面上的正投影与散热器在第二面上的正投影间隔排布，导热介质延伸至散热器在第二面的正投影的所在位置，且贴附于散热器在第二面的正投影的所在位置。

在一些实施例中，散热器与另一部分发热器件均位于基板的同一面并间隔排布，导热介质一端贴附另一部分发热器件，另一端延伸至散热器并连接散热器。

在一些实施例中，导热介质为导热泥。

在一些实施例中，所述另一部分发热器件具有多个，多个另一部分发热器件中位于基板的同一面的发热器件通过同一个导热介质相贴附。

在一些实施例中，功率变换模组还包括支撑件，支撑件位于导热介质背向基板的一侧，支撑件被配置为支撑导热介质贴合另一部分发热器件和基板。

在一些实施例中，支撑件设有凹槽，凹槽位于支撑件面向基板的一面，导热介质的部分位于凹槽内，另一部分发热器件容纳于凹槽内并与凹槽内的导热介质贴合。

在一些实施例中，支撑件为泡棉。

在一些实施例中，支撑件设有定位孔，基板设有安装孔，定位孔对齐安装孔，以定位支撑件至基板。

本申请还提供一种储能设备，包括外壳、电池模组和上述任一实施例中的功率变换模组，电池模组及功率变换模组设于外壳内，电池模组电连接功率变换模组。

本申请提供的储能设备通过功率变换模组减少了散热器的布设数量，可以将节省出的空间来布设其他的元器件，实现了小型化设计。

附图说明

图1为本申请一实施例中储能设备的立体图。

图2为图1中储能设备的分解图。

图3为本申请一实施例中功率变换模组的立体图。

图4为图3中功率变换模组的分解图。

图5为本申请一实施例中支撑件的立体图。

主要元件符号说明

100-功率变换模组 10-基板 11-第一面

12-第二面 20-散热器 30-发热器件

40-导热介质 50-支撑件 51-凹槽

52-定位孔 53-避让槽 200-储能设备

210-外壳 220-电池模组。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请的技术方案进行描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在储能设备内通常设有功率变化模组，功率变换模组中的基板上通常设有一些发热器件，同时为了实现散热，基板上通常还需要设置散热器，对发热的器件进行散热，从而及时将热量导出，避免器件损坏。然而，散热器自身体积较大，再加上多个发热器件相间隔设置，会导致基板需要足够多散热器来散热，进而导致基板需要足够大的空间布设多个散热器，从而不利于功率变换模组的小型化设计。

有鉴于此，有必要提供一种功率变换模组及储能设备，旨在能够减少散热器的布设数量，进而节省出空间来布设其他的元器件，从而实现小型化设计。功率变换模组包括基板、散热器、发热器件及导热介质。散热器置于基板。发热器件置于基板并与散热器间隔设置。导热介质贴附于发热器件并沿基板延伸，直至与散热器连接。

本申请提供的功率变换模组通过导热介质将发热器件的热量传递至散热器，从而弥补了发热器件与散热器因相间隔设置而导致的热量传导困难，避免了在各个发热器件的位置都设置散热器，因此减少了散热器的布设数量，从而可以将节省出的空间来布设其他的元器件，实现了小型化设计。

需要说明的是，本申请提供的功率变换模组可以是电路板以及设置于电路上的功率器件的组合模组，功率器件可以是金属氧化物半导体场效应管、绝缘栅双极晶体管、双极性晶体管、晶闸管、二极管、电容、电阻、电感等等。下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

请参阅图1及图2，本申请实施例提供一种功率变换模组100，应用于电子设备中实现功率变换。功率变换模组100能够提升散热效率的同时利于电子设备的小型化设计。作为示范性举例，功率变换模组可以是逆变模组等，电子设备可以为储能设备、空调、冰箱或其他用电设备等。

请参阅图3及图4，功率变换模组100包括基板10、散热器20及发热器件30。散热器20及发热器件30设置于基板10。发热器件30在通电后会发热。散热器20用于对发热器件30进行散热，以降低功率变换模组100的温度。作为示范性举例，电子设备可以为储能设备、空调、冰箱或其他用电设备等，发热器件30可以为电容、电感、电阻或晶体管等元器件，基板10为电路板，散热器20为翅片。

其中，部分的发热器件30与散热器20相贴合或距离足够近，使得该部分的发热器件30的热量能够直接传导至散热器20，从而通过散热器20实现高效的散热。

但是，另一部分的发热器件30与散热器20相互间隔设置且距离较远，导致该部分的发热器件30的热量难以直接传导至散热器20，只能通过基板10将热量传导至散热器20，然而通过基板10传导热量的方式散热效率低下，并且会导致基板10温度大幅升高，从而导致功率变换模组100的温度升高。

为了提升与散热器20间隔设置的发热器件30的散热效率，可选择的解决方式为增设散热器20，即，在与散热器20间隔设置的发热器件30处增设散热器20，进而使所有需要散热的发热器件30均与至少一个散热器20相贴合或距离足够近，从而实现发热器件30的高效散热。

然而，由于散热器20自身体积较大，再加上多个发热器件30在基板10上的排布较为分散的原因，如果采用增设散热器20的方式提升散热效率，会导致基板10需要安装足够多的散热器20来散热，进而导致基板10需要足够大的空间布设多个散热器20，最终导致功率变换模组100的体积增大，从而不利于功率变换模组100的小型化设计。

所以，本申请提供的功率变换模组100还包括导热介质40，导热介质40贴附于与散热器20间隔设置的发热器件30，并沿基板10延伸直至与散热器20相连接，使得与散热器20间隔设置的发热器件30的热量能够通过导热介质40高效地传导至散热器20，从而弥补了发热器件30与散热器20因距离较远而导致的热量传导困难，提升了散热效率，还避免了大量的热量通过基板10传导，故降低了基板10的温度，同时，也避免了在基板10上增设散热器20，因此减少了散热器20的布设数量，从而可以将基板10上节省出的空间来布设其他的元器件，有利于功率变换模组100的小型化设计。

在一些实施例中，基板10具有相背的第一面11和第二面12，散热器20置于第一面11，发热器件30置于第二面12，且发热器件30在第二面12上的正投影与散热器20在第二面12上的正投影间隔排布。此时，由于发热器件30与散热器20分别位于基板10的相背两面且距离较远，不足以使发热器件30直接通过散热器20散热，故通过导热介质40对发热器件30散热，其中，导热介质40设于第二面12，并贴附于发热器件30以及散热器20在第二面12的正投影的所在位置，使得发热器件30的热量通过导热介质40传递至基板10位于散热器20正下方的位置，再通过基板10将热量传导至散热器20，以便散热器20散热。可以理解的是，虽然基板10起到了传导热量的作用，但由于热量直接传导至基板10正对散热器20的位置，使得热量只沿基板10的厚度方向传导至散热器20即可，不会将热量传导至基板10的其他部分，从而不会大幅提升基板10的温度。

在一些实施例中，散热器20与发热器件30均位于基板10的同一面，发热器件30与散热器20间隔排布且之间的距离不足以使发热器件30直接通过散热器20散热，此时，导热介质40一端贴附发热器件30，另一端延伸至散热器20并贴合散热器20，使得发热器件30的热量能够通过导热介质40高效地传导至散热器20，弥补了发热器件30与散热器20因距离较远而导致的热量传导困难，提升了散热效率。

在一些实施例中，无论散热器20与发热器件30位于基板10的同一面或不同面，若导热介质40的温度低于基板10的温度，则导热介质40位于散热器20与发热器件30之间的部分贴附于基板10，使得导热介质40还能够吸收基板10自身的热量，将基板10自身的热量传导至散热器20进行散热，进一步提升功率变换模组100的散热效率。或者，在另一些实施例中，若导热介质40的温度高于基板10的温度，则导热介质40位于散热器20与发热器件30之间的部分不贴附于基板10，导热介质40与基板10之间留有间隙，使得导热介质40的热量不会传导至基板10，避免基板10升温。

在一些实施例中，导热介质40为导热泥或导热胶，便于塑性及使用且成本低。

在一些实施例中，发热器件30具有多个，多个发热器件30可以分布于基板10的相背两面，其中，位于基板10的同一面的全部的发热器件30均通过同一个导热介质40相贴附，以增大导热介质40的面积并使热量传导的更加均匀，进一步提升散热效率。

请参阅图3至图5，在一些实施例中，功率变换模组100还包括支撑件50，支撑件50连接于导热介质40背向基板10的一侧，支撑件50用于支撑导热介质40，以固定导热介质40与基板10的相对位置，使得导热介质40能够稳定地贴合发热器件30。

在一些实施例中，支撑件50设有凹槽51，凹槽51位于支撑件50面向基板10的一面，导热介质40至少部分地位于凹槽51内，发热器件30容纳于凹槽51内并与凹槽51内的导热介质40贴合。凹槽51能够向高度较高的发热器件30提供足够的收纳空间，例如当发热器件30的高度大于导热介质40的厚度时，导致高度较高的发热器件30无法充分贴附导热介质40，此时凹槽51能够提供更多的收纳空间并补充导热介质40，使得高度较高的发热器件30也能够充分地贴附于导热介质40，进而保障散热效率。

另外，当导热介质40为导热胶等无定型材料时，凹槽51还能够起到塑性的作用，例如，先将导热介质40放置于凹槽51内，再将支撑件50连接于基板10，同时将发热器件30浸入凹槽51内的导热介质40中，待导热介质40定型后即可实现对发热器件30导热的作用。

在一些实施例中，支撑件50为泡棉，重量轻、使用方便且成本低。

在一些实施例中，支撑件50设有定位孔52，基板10设有安装孔(图未示)，在安装支撑件50至基板10时，定位孔52对齐安装孔，以定位支撑件50与基板10的相对位置。作为示范性举例，对齐的定位孔52及安装孔用于安装螺丝。

在一些实施例中，基板10的相背两面均设有导热介质40，若基板10的板面沿水平放置时，基板10的底面需要设置支撑件50来支撑基板10下方的导热介质40，避免基板10下方的导热介质40脱落，而基板10顶面的导热介质40不需要支撑件50支撑；若基板10的板面沿竖直放置时，则基板10的相背两面均需要设置支撑件50来支撑导热介质40，避免导热介质40从基板10脱落。

在一些实施例中，支撑件50还设有避让槽53，避让槽53用于避让基板10上的元器件，避免支撑件50与基板10上的元器件相互干涉。

请参阅图1及图2，本申请一实施例中还提供一种储能设备200，包括外壳210、电池模组220和功率变换模组100，电池模组220及功率变换模组100设于外壳210内，电池模组220电连接功率变换模组100，功率变换模组100可以用于电池模组220的功率转换。储能设备200通过功率变换模组100在保障散热效率的同时减少了散热器20的布设数量，可以将节省出的空间来布设其他的元器件，实现了小型化设计。

在一些实施例中，在储能设备200的功率变换模组100中，基板10水平设置，散热器20设于基板10的顶面，与散热器20间隔设置的发热器件30位于基板10的底面，导热介质40贴附于基板10底面，并覆盖需要散热的发热器件30以及散热器20在基板10底面的正投影的所在位置，基板10的底面还设有支撑件50来支撑导热介质40。

另外，本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请的公开范围之内。

Claims (10)

1.一种功率变换模组，其特征在于，包括：

基板：

散热器，置于所述基板；

多个发热器件，置于所述基板，多个所述发热器件中的部分发热器件与所述散热器相贴合，多个所述发热器件中的另一部分发热器件与所述散热器间隔设置：和

导热介质，贴附于与所述散热器间隔设置的所述另一部分发热器件并沿所述基板延伸，直至与所述散热器连接。

2.如权利要求1所述的功率变换模组，其特征在于：所述基板具有相背的第一面和第二面，所述散热器置于所述第一面，所述另一部分发热器件置于所述第二面，所述另一部分发热器件在所述第二面上的正投影与所述散热器在所述第二面上的正投影间隔排布，所述导热介质延伸至所述散热器在所述第二面的正投影的所在位置，且贴附于所述散热器在所述第二面的正投影的所在位置。

3.如权利要求1所述的功率变换模组，其特征在于：所述散热器与所述另一部分发热器件均位于所述基板的同一面并间隔排布，所述导热介质一端贴附所述另一部分发热器件，另一端延伸至所述散热器并连接所述散热器。

4.如权利要求1所述的功率变换模组，其特征在于：所述导热介质为导热泥。

5.如权利要求1所述的功率变换模组，其特征在于：所述另一部分发热器件具有多个，多个所述另一部分发热器件中位于所述基板的同一面的所述发热器件通过同一个所述导热介质相贴附。

6.如权利要求1-5中任一项所述的功率变换模组，其特征在于：所述功率变换模组还包括支撑件，所述支撑件位于所述导热介质背向所述基板的一侧，所述支撑件被配置为支撑所述导热介质贴合所述另一部分发热器件和所述基板。

7.如权利要求6所述的功率变换模组，其特征在于：所述支撑件设有凹槽，所述凹槽位于所述支撑件面向所述基板的一面，所述导热介质的部分位于所述凹槽内，所述另一部分发热器件容纳于所述凹槽内并与所述凹槽内的所述导热介质贴合。

8.如权利要求6所述的功率变换模组，其特征在于：所述支撑件为泡棉。

9.如权利要求6所述的功率变换模组，其特征在于：所述支撑件设有定位孔，所述基板设有安装孔，所述定位孔对齐所述安装孔，以定位所述支撑件至所述基板。

10.一种储能设备，其特征在于：所述储能设备包括外壳、电池模组和如权利要求1至9任一项所述的功率变换模组，所述电池模组及所述功率变换模组设于所述外壳内，所述电池模组电连接所述功率变换模组。