本技術涉及功率器件散熱，并且更具體地，涉及一種功率模組和充電設備。

背景技術：

1、目前，充電設備向大功率的超充型充電設備發(fā)展，以能夠?qū)﹄妱榆囕v實現(xiàn)一秒一公里的快速補能，從而打造“一杯咖啡，滿杯出發(fā)”的全新充電體驗。

2、然而，當充電設備對電動車輛進行大功率的超充時，充電設備內(nèi)的功率器件產(chǎn)生的熱量較多。這些熱量若不能及時排出，易影響充電設備對電動車輛大功率超充的正常進行。目前常采用風冷散熱的方式對充電設備內(nèi)的功率器件散熱，但這種散熱方式的散熱效果不佳，難以滿足功率器件在大功率工作時的散熱需求，從而影響功率器件的可靠性和使用壽命。

技術實現(xiàn)思路

1、本技術提供一種功率模組和充電設備，能夠提高功率模組中功率器件的散熱效果，以滿足功率器件在大功率工作時的散熱需求，提高功率模組在大功率工作時的使用壽命和可靠性。這有利于使充電設備實現(xiàn)一秒一公里的充電速度，即實現(xiàn)1秒鐘對電動車輛充進行駛1公里的電能，進而為用戶帶來“一杯咖啡，滿電出發(fā)”的充電體驗。

2、第一方面，提供了一種功率模組，該功率模組包括電路板、功率器件、導熱件和液冷組件，功率器件位于電路板和液冷組件之間。其中，功率器件包括功率器件主體和引腳，功率器件主體通過引腳固定于電路板的表面。功率器件主體與液冷組件導熱連接，引腳通過導熱件與液冷組件導熱連接。液冷組件用于和功率器件主體、導熱件進行熱交換。

3、在本技術實施例提供的功率模組中，液冷組件中的冷卻介質(zhì)既可以與功率器件主體進行熱交換，也可以利用導熱件與引腳進行熱交換，從而帶走功率器件主體和引腳產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)對功率器件主體、以及引腳的液冷散熱。并且，相比于風冷散熱，液冷散熱的效率更高。進而，提高了功率器件整體的散熱效果，有利于滿足功率器件在大功率工作時的散熱需求，提高功率模組在大功率工作時的使用壽命和可靠性。

4、由此，當功率模組應用于充電設備時，有利于使充電設備實現(xiàn)一秒一公里的充電速度，進而為用戶帶來“一杯咖啡，滿電出發(fā)”的充電體驗。并且，功率模組采用液冷散熱的方式也有利于使充電設備滿足全液冷超充充電場站的建設需求，即有利于滿足充電場站中的每個充電設備的功率模組、以及充電槍均采用液冷散熱的需求。

5、此外，利用液冷組件同時實現(xiàn)對功率器件主體和引腳的液冷散熱，能夠提高液冷組件的利用率，避免由于設置不同的散熱裝置對功率器件主體和引腳分別散熱所導致的功率模組體積較大以及成本較高的問題，利于功率模組的小型化和成本優(yōu)化。

6、一種實現(xiàn)方式中，液冷組件包括液冷板和圍板。其中，液冷板位于功率器件主體背離電路板的一側，圍板固定于液冷板朝向電路板的表面。圍板與液冷板圍合形成灌膠槽，灌膠槽用于容納導熱膠。功率器件主體埋設于導熱膠中并通過導熱膠與液冷板導熱連接。導熱件的一端與引腳導熱連接，導熱件的另一端伸入導熱膠并通過導熱膠與液冷板導熱連接。

7、在本技術實施例中，液冷板不僅通過灌膠槽中的導熱膠與功率器件主體之間形成一條散熱路徑，也通過灌膠槽中的導熱膠、以及導熱件與引腳之間形成另一條散熱路徑。由此，功率器件的功率器件主體和引腳能夠通過不同的散熱路徑與液冷板中流通的冷卻介質(zhì)進行熱交換。這既能夠滿足功率器件主體和引腳的散熱需求，也能夠加快液冷板中的冷卻介質(zhì)對功率器件整體的散熱進程，從而提高功率器件整體的散熱效果。

8、此外，在利用灌膠槽中的導熱膠作為液冷板與功率器件主體、以及引腳導熱連接的中間媒介的同時，通過將功率器件主體埋設于導熱膠中，還能夠減少灰塵等在功率器件上的堆積，并緩解功率器件受惡劣環(huán)境影響而產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象，從而有利于進一步提高功率模組在大功率工作時的使用壽命和可靠性。

9、一種實現(xiàn)方式中，功率器件還包括封裝件，封裝件埋設于導熱膠中并包覆功率器件主體。引腳的一端位于封裝件內(nèi)并固定連接功率器件主體，引腳的另一端向電路板的方向延伸并露出封裝件，引腳的另一端固定連接電路板。導熱件位于封裝件的外部，導熱件的一端與引腳的另一端導熱連接，導熱件的另一端沿封裝件的外表面向?qū)崮z的方向延伸，以使導熱件的另一端伸入導熱膠中。

10、在本技術實施例中，引腳用于與電路板固定連接的另一端與導熱件直接導熱接觸，從而當功率器件工作時，引腳的另一端產(chǎn)生的熱量能夠直接通過導熱件較快地傳遞至灌膠槽容納的導熱膠中。進而，提高了引腳的熱量傳遞至液冷板的效率，加快了液冷組件對引腳的散熱進程，有利于提高功率器件整體的散熱效果。

11、一種實現(xiàn)方式中，電路板還包括通孔，通孔沿電路板和功率器件主體排列的方向貫穿電路板。引腳的另一端和導熱件的一端穿過通孔，且引腳的另一端、導熱件的一端和通孔通過焊接的方式固定。

12、在本技術實施例中，引腳的另一端、以及導熱件的一端一同焊接固定于電路板上的通孔，從而實現(xiàn)引腳的另一端、導熱件的一端與通孔內(nèi)壁之間的導熱連接。當功率器件工作時，一方面，引腳的另一端產(chǎn)生的熱量能夠通過直接導熱接觸的導熱件較快地傳遞至灌膠槽容納的導熱膠中。進而，提高了引腳的熱量傳遞至液冷板的效率，加快了液冷組件對引腳的散熱進程，有利于提高功率器件整體的散熱效果。另一方面，電路板與導熱件的一端固定連接的通孔處產(chǎn)生的熱量也能夠通過導熱件傳遞至液冷板，從而實現(xiàn)對通孔位置處的液冷散熱。進而，提高了功率模組的散熱效果。

13、一種實現(xiàn)方式中，功率器件還包括封裝件，封裝件埋設于導熱膠中并包覆功率器件主體。引腳的一端位于封裝件內(nèi)并固定連接功率器件主體，引腳的另一端向電路板的方向延伸并露出封裝件，引腳的另一端固定連接電路板。導熱件的一端位于封裝件內(nèi)并與引腳的一端導熱連接，導熱件的另一端向液冷板的方向并露出封裝件，以使導熱件的另一端伸入導熱膠中。

14、在本技術實施例中，通過將導熱件的部分設置在封裝件內(nèi)，能夠在利用導熱件實現(xiàn)液冷組件中的冷卻介質(zhì)對引腳的液冷散熱的同時，還提高功率模組的結構緊湊性。

15、一種實現(xiàn)方式中，功率模組還包括輔助導熱件，輔助導熱件埋設于導熱膠中。輔助導熱件與導熱件的另一端導熱連接，且輔助導熱件沿平行于液冷板的方向延伸。

16、在本技術實施例中，通過將導熱件的另一端與輔助導熱件導熱連接，能夠增加導熱件與導熱膠的接觸面積。由此，引腳露出封裝件的另一端產(chǎn)生的熱量能夠通過導熱件、以及輔助導熱件同時傳遞至灌膠槽中的導熱膠，從而提高引腳處熱量的傳遞效率。進而，加快了液冷板中的冷卻介質(zhì)對引腳的散熱進程，提高了功率模組整體的散熱效果。

17、一種實現(xiàn)方式中，沿電路板和功率器件主體排列的方向，圍板朝向電路板的端面的高度小于封裝件朝向電路板的表面的高度。這樣，沿電路板和功率器件主體排列的方向，圍板與電路板之間具有間隔空間，且封裝件背離電路板的一部分埋設于導熱膠中，封裝件靠近電路板的另一部分露出導熱膠。

18、在本技術實施例中，通過設置圍板和電路板之間具有間隔空間，使得在功率模組中的其他電子元件固定于電路板朝向圍板的表面時，能夠避免由于圍板與電路板朝向圍板的表面接觸而對電路板上固定的其他電子元件產(chǎn)生影響，從而有利于確保功率模組的正常工作，提高功率模組的運行可靠性。

19、此外，通過設置封裝件的高度大于圍板的高度，使得封裝件的部分埋設于灌膠槽的導熱膠中。相比于封裝件全部埋設于灌膠槽的導熱膠中，這可以在確保封裝件與導熱膠具有足夠大的接觸面積的同時，減少圍板和導熱膠的過量使用，利于降低功率模組的成本。

20、一種實現(xiàn)方式中，沿電路板和功率器件主體排列的方向，圍板的投影分別和封裝件的投影、導熱件的投影不重疊。沿垂直于電路板和功率器件主體排列的方向，液冷板的投影分別和封裝件的投影、導熱件的投影不重疊。也就是說，沿電路板和功率器件主體排列的方向，圍板與封裝件之間具有間隔不接觸，圍板與導熱件之間具有間隔不接觸。并且，沿垂直于電路板和功率器件主體排列的方向，液冷板與封裝件之間具有間隔不接觸，液冷板與導熱件之間具有間隔不接觸。

21、由此，能夠避免由于圍板與封裝件、導熱件接觸所導致的安全問題，也能夠避免由于液冷板與封裝件、導熱件接觸所導致的安全問題，從而提高功率模組的安全性，有利于滿足功率模組的安規(guī)要求。

22、一種實現(xiàn)方式中，圍板包括相對設置的內(nèi)側面和外側面。其中，沿垂直于電路板和功率器件主體排列的方向，內(nèi)側面靠近灌膠槽中的導熱膠，外側面遠離灌膠槽中的導熱膠。沿電路板和功率器件主體排列的方向，內(nèi)側面朝向電路板的一側的高度小于外側面朝向電路板一側的高度。這樣，可以在圍板朝向電路板的端面形成凹陷部，該凹陷部與灌膠槽的開口端連通，從而增大灌膠槽的開口端的口徑。也就是說，沿垂直于電路板和功率器件主體排列的方向，內(nèi)側面位于灌膠槽的開口端的部分與封裝件之間的距離、以及與導熱件之間的距離相較于內(nèi)側面的其他部分更長。

23、由此，能夠避免由于灌膠槽的開口端處的圍板與導熱件之間的距離過小、圍板與封裝件之間的距離過小而引起的電壓擊穿。進而，能夠提高功率模組的安全性，有利于滿足功率模組的安規(guī)要求。

24、第二方面，提供了一種充電設備，該充電設備包括功率模組和至少一個充電接口，功率模組與至少一個充電接口電連接，功率模組用于通過至少一個充電接口向電動車輛輸出功率。其中，功率模組包括電路板、功率器件、導熱件和液冷組件，功率器件位于電路板和液冷組件之間。功率器件包括功率器件主體和引腳，功率器件主體通過引腳固定于電路板的表面，功率器件主體與液冷組件導熱連接，引腳通過導熱件與液冷組件導熱連接。液冷組件用于和功率器件主體、導熱件進行熱交換。

25、關于第二方面未詳盡的有益效果可以參見上述第一方面該的有益效果，此處不再贅述。