【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及电力，并且更具体地，涉及一种功率模块、功率端子和功率变换器。
技术介绍
1、随着电动汽车和新能源发电的迅猛发展，电力电子设备的性能获得越来越多重视。功率模块作为设备核心部件，其性能直接决定了整个设备的能力表现。目前，研究表明，温度过热是功率器件乃至电力电子设备可靠性核心挑战。
2、特别地，新能源发展对电力电子设备的过载运行需求急剧升高，例如电动汽车坡路爬升或平路加速时，电机电力电子驱动器需要短时提供更大的输出功率，支持汽车换挡/提速/提功率；或者电力系统发生故障及负荷波动时，新型电力系统中电力电子设备需向系统提供额外功率，支撑电网动态变化。上述所提供的过载功率甚至远超电力电子设备额定功率的2-3倍，甚至以上，容易导致流通功率模块以及功率端子的电流在短时间内急剧升高。
3、随着设备过载导致的功率端子通流增大，功率模块极大影响了功率端子温度，功率端子温控能力直接影响了与功率端子直接相连的母线电容寿命、以及其他与功率端子连接的元器件(如电阻)及设备的寿命。因此，如何更有效缓解功率端子温度升高，从而实现更高效的热管理成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种功率模块、功率端子和功率变换器，能够有效缓解功率端子处温度急剧升高的状况，实现更高效的热管理，从而提高功率模块、与功率端子相连的母线电容以及其他与功率端子连接的元器件(如电阻)及设备的寿命，有助于减少维护成本和故障率。
2、第一方面，提供了一种功率模块，包括：第一
3、本申请实施例提供的功率端子能够有效缓解其温度急剧升高的状况，实现更高效的热管理，从而提高了功率模块以及与功率端子相连的元器件或设备的使用寿命和稳定性，有助于减少维护成本和故障率。
4、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述第二壳体还包括分隔结构，所述分隔结构用于将所述第一空间分成多个腔体，所述相变材料包含多个相变材料单元，多个所述相变材料单元对应设置于多个所述腔体中。
5、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述第一空间呈多凹槽状或蜂窝状。
6、本申请实施例将多个相变材料对应设置于第二壳体内部多个凹槽内，有利于增大相变材料与第二壳体的接触面积，而且相变材料的内部到外部的距离因此缩短，进而缩短了完全融化所需要的时间，使得相变材料在发生相变时更加完全，吸收更多的潜热，从而可以对功率端子实现更长时间的温度控制。另一方面，相变材料在发生相变融化为液相后，导热性能会进一步下降，通过分隔结构也能够帮助相变材料导热，有效提高其导热性能，使得相变发生更加完全。
7、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述分隔结构与所述底板或侧板相连。
8、可选地，分隔结构与底板或侧板之间可以是焊接，或者一体成型加工。
9、本申请实施例的分隔结构与第二壳体的底板或者侧板相连时，能够通过相变材料、分隔结构及第二壳体之间相互接触有效传递热量，从而提高功率端子温度控制效果。
10、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述第一连接部包括多个触点，所述多个触点固定连接在功率模块内部。
11、可选地，第一连接部也可以不包括多个触点，即以整块的方式固定连接在功率模块内部。
12、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述第二连接部包括圆孔结构，所述圆孔结构与外部电路电气连接。
13、本申请实施例通过第一连接部和第二连接部分别与内外部形成紧密的连接，提高了功率端子在设备中的使用可靠性。
14、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述第一盖板包括第一安装孔，所述第二壳体还包括第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔对应设置；所述功率端子还包括第一固定件，设置于所述第一安装孔和所述第二安装孔之间，用于将所述第一盖板和所述第二壳体紧密连接。
15、本申请实施例通过安装孔和第一固定件，可以将相变材料封装在第二壳体内部，防止相变材料在发生相变以后，变成液体随意流动，或者液体相变材料流出，导致相变温度控制失效。
16、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述相变材料为低温金属相变材料。
17、本申请实施例的相变材料是低温金属相变材料时，相较于传统相变材料，能够拥有更好的传热和导电性能，有助于提升传热效率并减小功率端子的通态电阻。
18、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述衬底包括第一层板、中间层以及第二层板，所述第一层板、所述中间层与所述第二层板依次层叠连接；其中，所述第一层板用于与所述芯片、所述第一连接部电气连接，所述中间层用于绝缘和支撑，所述第二层板与所述第一壳体相连。
19、本申请实施例提供的衬底用于在芯片底部建立通畅的热通道，消除功率模块运行过程中产生的热结，起到电气绝缘和导热作用，同时还能够电流传输。
20、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述第一连接部包括多个触点，所述多个触点与所述第一层板焊接。
21、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述功率模块还包括键合线，所述芯片与所述第一层板焊接，所述芯片通过所述键合线与所述第一层板电气连接。
22、可选地，功率模块包括多个芯片，成列排列设置在衬底的表面。
23、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述功率模块还包括第二盖板，所述第二盖板盖设于所述第一壳体上。
24、结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，所述功率模块包括多个所述功率端子，多个所述功率端子分别用作所述功率模块的输入端和输出端。
25、示例性地，功率模块包含三个功率端子，三个功率端子分别作为功率模块正、负极输入端和输出端，第一功率端子和第二功率端子用于直流输入，第三功率端子用于交流输出。
26、第二方面，提供了一种功率端子，包括：第二壳体，所述第二壳体包括底板和四周侧板，所述底板和所述侧板围合成第一空间，所述第二壳体具有导电能力；相变材料，设置于所述第一空间内；第一盖板，盖设于所述第二壳体上，用于将所述相变材料封装于所述第一空间内。
27、本申请实施例提供的功率端子能够有效缓解其温度急剧升高的状况，实现更高效的热管理，从而提高了功率模块和母线电容的使用寿命和稳定性，有助于减少维护成本和故障率。
28、结合第二方面，在第二方面的一种实现方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第二壳体还包括分隔结构，所述分隔结构用于将所述第一空间分成多个腔体，所述相变材料包含多个相变材料单元，多个所述相变材料单元对应设置于多个所述腔体中。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一空间呈多凹槽状或蜂窝状。
4.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述分隔结构与所述底板或侧板相连。
5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第二壳体还包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部设置于所述第一空间外，所述第一连接部用于与所述衬底电气连接，所述第二连接部用于与外部电路电气连接。
6.根据权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述第一连接部包括多个触点。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述第一盖板包括第一安装孔，所述第二壳体还包括第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔对应设置；
8.根据权利要求1至6中任一项所述的功率模块，其特征在于，
9.根据权利要求1至6中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述衬底包括第一层板、中间层以及第二层板，所述第一层板、所述中间层与所述第二层板依次层叠连接；
10.根据权利要求9所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括键合线，所述芯片通过所述键合线与所述第一层板电气连接。
11.根据权利要求9所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括第二盖板，所述第二盖板盖设于所述第一壳体上。
12.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述功率模块至少包括三个所述功率端子，分别用于所述功率模块的正极输入端、负极输入端及输出端。
13.一种功率端子，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的功率端子，其特征在于，所述第二壳体还包括分隔结构，所述分隔结构用于将所述第一空间分成多个腔体，所述相变材料包含多个相变材料单元，多个所述相变材料单元对应设置于多个所述腔体中。
15.一种功率变换器，其特征在于，包括滤波器和如权利要求1至12中任一项所述的功率模块，所述滤波器的输入端与所述功率模块的输出端相连，所述滤波器的输出端向负载输出电能。
...【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第二壳体还包括分隔结构，所述分隔结构用于将所述第一空间分成多个腔体，所述相变材料包含多个相变材料单元，多个所述相变材料单元对应设置于多个所述腔体中。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述第一空间呈多凹槽状或蜂窝状。
4.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述分隔结构与所述底板或侧板相连。
5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述第二壳体还包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部设置于所述第一空间外，所述第一连接部用于与所述衬底电气连接，所述第二连接部用于与外部电路电气连接。
6.根据权利要求5所述的功率模块，其特征在于，所述第一连接部包括多个触点。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述第一盖板包括第一安装孔，所述第二壳体还包括第二安装孔，所述第一安装孔与所述第二安装孔对应设置；
8.根据权利要求1至6中任一项所述的功率模块，其特征在于，所述相变材料为低温金属相变材料。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗皓泽，屈子森，石磊，辛凯，师行健，向鑫，王伟烈，李武华，
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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