本申请涉及散热技术领域，尤其涉及到一种光伏逆变器及功率装置。该光伏逆变器散热器和功率模块。散热器包括相对设置的底壳和顶壳，底壳和顶壳能够围合形成散热腔。散热腔用于容纳冷却工质。底壳包括有窗口，该窗口贯穿底壳。功率模块固定于底壳背离散热腔的表面，功率模块在底壳上的正投影与窗口在底壳上的正投影相重叠，使得功率模块可以通过该窗口接触散热腔内的冷却工质。该光伏逆变器的功率模块可以通过窗口与散热器的散热腔内的冷却工质接触，免去导热中介，可以实现功率模块的直冷散热，使得散热效率得到提高。使得散热效率得到提高。使得散热效率得到提高。
【技术实现步骤摘要】
光伏逆变器及功率装置
[0001]本申请涉及散热
，尤其涉及到一种光伏逆变器及功率装置。
技术介绍
[0002]逆变器是把直流电能转变成定频定压或调频调压交流电的转换器。随着科技的发展，逆变器的功率模块需要有更高的功率密度、更低的成本以及更长的使用寿命才能适应社会的发展，提高产业效能。随着逆变器的功率模块功率密度的增大，对功率模块散热能力要求也同步提高。
[0003]一般采用散热器对功率模块散热，具体使用导热中介进行功率模块与散热器之间的热传导。这种导热方式导热效率较低且提升困难，成为当前提升逆变器散热能力的瓶颈。
技术实现思路
[0004]本申请提供了一种光伏逆变器及功率装置，能够实现直冷散热，散热效率更高。
[0005]第一方面，本申请提供了一光伏逆变器，该光伏逆变器可以用于将太阳能板的交流变转换为供电的直流电。该光伏逆变器包括散热器和功率模块，散热器用于对功率模块散热。散热器包括相对设置的底壳和顶壳，底壳和顶壳能够围合形成散热腔。散热腔用于容纳冷却工质，该冷却工质可以通过液冷散热的方式对功率模块散热。其中，底壳包括有窗口，该窗口贯穿底壳，使得散热腔能够通过窗口与外界连通。功率模块固定于底壳背离散热腔的表面。具体地，功率模块安装在底壳设置窗口的位置，功率模块在底壳上的正投影与窗口在底壳上的正投影相重叠，使得功率模块可以通过该窗口接触散热腔内的冷却工质。该光伏逆变器的功率模块可以通过窗口与散热器的散热腔内的冷却工质接触，免去导热中介，可以实现功率模块的直冷散热，使得散热效率得到提高。
[0006]其中，功率模块包括基板以及功率器件。功率器件固定于基板，基板则用于固定连接散热器的底壳。当功率模块固定到散热器，功率器件位于基板背离散热器的一面。功率器件散发的热量可以通过基板传递到冷却工质。其中，一个功率模块中，基板可以设置一个功率器件，也可以设置多个功率器件。
[0007]在功率模块中，基板能够为功率器件提供承载以及功能实现的作用，功率器件在基板上的正投影位于基本背离散热器的表面之内。
[0008]在一些可能实现的方式中，光伏逆变器包括环形转接围框，功率模块通过环形转接围框固定到底壳。环形转接围框朝向散热腔的一面用于固定连接底壳，环形转接围框背离散热腔的另一面用于固定连接功率模块。可能地，环形转接围框的材料可以包括铜、不锈钢或铜铝复合材料，基板的材料可以包括铜或铜合金，底壳的材料可以包括铝或铝合金。具体地，环形转接围框与功率模块相焊接，环形转接围框与所述外壳设置所述窗口的一面相焊接。在这种连接方式中，环形转接围框作为焊接工艺过渡，可以先将环形转接围框与底壳焊接在一起，然后再将功率模块焊接到环形转接围框。其中，环形转接围框与底壳之间的焊接工艺可以包括激光焊、搅拌摩擦焊、钎焊，环形转接围框与功率模块之间的焊接工艺可以
包括激光焊。环形转接围框的引入，可以通过不同的焊接工艺将环形转接围框与功率模块、散热器的底壳焊接在一起，解决铜铝一次性焊接温度过高或受力变形过大等导致功率模块失效技术问题。
[0009]在功率模块通过环形转接围框固定到底壳后，窗口在底壳上的正投影位于环形转接围框的外边缘在底壳上的投影范围之内，基板在底壳上的正投影覆盖环形转接围框的内边缘在底壳上的正投影。环形转接围框能够为功率模块提供良好的支撑，同时也能与底壳实现良好的固定连接。
[0010]一种可能实现的方式中，环形转接围框背离散热器的表面设置有第一台阶面。该第一台阶面位于环形转接围框的内表面一侧，使得第一台阶面可以用于固定功率模块。第一台阶面包括第一内壁、第二内壁以及连接于第一内壁、第二内壁之间的第一连接壁。其中，第二内壁在底壳上的投影位于第一内壁在底上的投影范围之内；基板与第一连接壁相焊接。对环形转接围框的第一内壁的深度进行设置，可以使环形转接围框背离散热器的表面与基板背离散热器的表面共面，使得环形转接围框与基板的连接处可以保持平整。
[0011]可能地，环形转接围框背离散热器的表面设置有第二台阶面。该第二台阶面位于环形转接围框的外边缘一侧，使得第二台阶面可以用于配合底壳背离散热腔的表面。第二台阶面包括第一外壁、第二外壁以及连接于第一外壁、第二外壁之间的第三连接壁。其中，第二外壁在外壳上的投影位于第一外壁在底壳上的投影范围之内；第三连接壁与底壳背离散热腔的表面共面，使得环形转接围框与底壳的连接处可以保持平整。
[0012]在一些可能实现的方式中，功率模块直接焊接在底壳上。基板的材料可以包括铜铝复合材料或铜钢复合材料，底壳的材料可以包括铝或铝合金，功率模块的基板焊接于底壳。
[0013]其中，基板在底壳上的投影覆盖窗口在底壳上的投影。当基板焊接于底壳，基板可以封堵窗口，使得基板能够通过窗口与散热腔内的冷却工质直接接触。
[0014]在一些可能实现的方式中，底壳包括第一凹槽，第一凹槽包括凹槽侧壁和凹槽底部。窗口设置于凹槽底部。功率模块在底壳上的正投影位于第一凹槽在底壳上的正投影范围之内。第一凹槽在当功率模块通过环形转接围框固定到底壳，第一凹槽可以用于容纳环形转接围框，凹槽底部与环形转接围框朝向散热器的一面共面。当功率模块直接固定到底壳，第一凹槽可以用于容纳基板。
[0015]在一些可能实现的方式中，散热器的顶壳背离散热腔的一面设置有第二凹槽。该第二凹槽在顶壳上的投影位于两个相邻的功率模块在顶壳上的正投影之间。第二凹槽可以实现对散热器的减重，同时不影响散热器的结构强度和稳定性。
[0016]为了方便向散热器的散热腔内循环通入冷却工质，散热器的顶壳设置有进液口和出液口。进液口和出液口分别贯穿顶壳，使得散热腔与外界连通。在工作中，可以通过进液口向散热腔内输送温度较低的冷却工质，散热腔内的冷却工质通过基板吸收功率器件散发的热量后可以通过出液口输出，实现冷却工质的循环。
[0017]在一些可能实现的方式中，光伏逆变器包括多个功率模块。底壳对应包括有多个窗口。其中，多个窗口间隔排列，多个功率模块与多个窗口一一对应。多个功率模块可以分别通过对应的窗口与冷却工质接触，提高散热的均匀性。
[0018]第二方面，本申请提供一种功率装置，该功率装置包括但不限于车载功率单元、功
率转换模块等。该功率装置包括功率变换电路、壳体和散热器，此处的功率变换电路包括多个功率模块和多个元器件。其中，壳体与散热器围合形成容纳腔，容纳腔可以用于容纳功率变换电路。散热器包括相对设置的底壳和顶壳，底壳和顶壳围合形成散热腔。散热腔用于容纳冷却工质。外壳设置有多个窗口，每个窗口贯穿所述底壳，使得散热腔可以通过窗口与外界连通。多个功率模块固定于底壳，多个功率模块一一对应地通过多个窗口接触冷却工质。与上述光伏逆变器类似，该功率装置将功率变换电路中的功率模块直接固定到散热器上，并使功率模块通过窗口与散热器的散热腔内的冷却工质接触，免去导热中介，可以实现功率模块的直冷散热，使得散热效率得到提高。
附图说明
[0019]图1为现有技术中的逆变器的散热原理；
[0020本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器(10)，其特征在于，包括散热器(1)及功率模块(2)，所述散热器(1)包括相对设置的底壳(111)和顶壳(112)，所述底壳(111)和所述顶壳(112)围合形成散热腔(S)；所述散热腔(S)用于容纳冷却工质，所述冷却工质用于为所述功率模块散热，其中：所述底壳(111)包括窗口(A)，所述窗口(A)贯穿所述底壳(111)；所述功率模块(2)固定于底壳(111)，所述功率模块(2)在所述底壳(111)上的正投影与所述窗口(A)在所述底壳(111)上的正投影相重叠，所述功率模块(2)通过所述窗口(A)接触所述冷却工质。2.如权利要求1所述的光伏逆变器(10)，其特征在于，所述功率模块(2)包括基板(21)以及功率器件(22)，其中：所述功率器件(22)固定于所述基板(21)；所述基板(21)用于固定连接所述底壳(111)。3.如权利要求1
‑
2任一项所述的光伏逆变器(10)，其特征在于，所述功率器件(22)在所述基板(21)上的正投影位于所述基板(21)背离所述散热器(1)的表面之内。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的光伏逆变器(10)，其特征在于，所述光伏逆变器包括环形转接围框(3)，所述环形转接围框(3)朝向所述散热腔(S)的一面用于固定连接所述底壳(111)，所述环形转接围框(3)背离所述散热腔(S)的另一面用于固定连接所述功率模块(2)。5.如权利要求4所述的光伏逆变器(10)，其特征在于，所述环形转接围框(3)的材料包括铜、不锈钢或铜铝复合材料，所述基板(21)的材料包括铜或铜合金，所述底壳(111)的材料包括铝或铝合金，所述环形转接围框(3)与所述功率模块(2)相焊接，所述环形转接围框(3)与所述外壳(11)设置所述窗口(A)的一面相焊接。6.如权利要求4所述的光伏逆变器(10)，其特征在于，所述窗口(A)在所述底壳(111)上的正投影位于所述环形转接围框(3)的外边缘在所述底壳(111)上的正投影范围之内、所述基板(21)在所述底壳(111)上的正投影覆盖所述环形转接围框(3)的内边缘在所述底壳(111)上的正投影。7.如权利要求4所述的光伏逆变器(10)，其特征在于，所述环形转接围框(3)背离所述散热器(1)的表面设置有第一台阶面(31)，所述第一台阶面(31)位于所述环形转接围框(3)的内边缘一侧；所述第一台阶面(31)包括第一内壁(311)、第二内壁(312)以及连接于所述第一内壁(311)、所述第二内壁(312)之间的第一连接壁(313)；所述第二内壁(312)在所述底壳(111)上的投影位于所述第一内壁(311)在所述底壳(111)上的投影范围之内；所述基板(21)与所述第一连接壁(313)相焊接。8.如权利要求5所述的光伏逆变器(10)，其特征在于，所述转接围框(3)背离所述散热器(1)的表面设置有第二台阶面(32)，所述第一台阶面(31)位于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李茂繁，樊国华，吴凯，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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