功率模块和电力转换装置的制作方法

本发明实施例涉及电力电子，特别地，涉及一种功率模块和具有其的电力转换装置。

背景技术：

1、电力转换装置能够实现直流电和交流电的转换，在发电、输电和用电等电能应用场景中普及。例如，电力转换装置可以应用在电动汽车上，在电池系统和电网/负载之间发挥作用。功率模块是电力转换装置的核心部分，其由多个器件组构成。运行过程中，器件组生热。为了避免过热，器件组被安装在散热板上。

2、提高功率模块的运行功率是有益的。增加器件组的数量能够提高运行功率。然而，为了确保散热效果，需要根据器件组的增加等比例地增加散热板，这会显著增加散热板的数量，进而显著增加功率模块的空间占用和制造成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种功率模块和具有其的电力转换装置，以提高功率模块的运行功率而不显著增加散热板的数量。

2、一方面，本发明实施例提供一种功率模块，其包括两个第一器件组、两个第二器件组、两个第三器件组和三个散热板。三个散热板包括第一散热板、第二散热板和第三散热扳。两个第一器件组分别安装在第一散热板厚度方向上的相对两侧。一个第二器件组和一个第三器件组分别安装在第二散热板厚度方向上的相对两侧。另一个第二器件组和另一个第三器件组分别安装在第三散热板厚度方向上的相对两侧。一个第一器件组与第二散热板上的第二器件组和第三器件组电连接，另一个第一器件组与第三散热板上的第二器件组和第三器件组电连接。

3、作为一种可能的实现方式，第二散热板和第三散热板分别位于第一散热板厚度方向上的相对两侧。

4、作为一种可能的实现方式，功率模块还包括母排，两个第二器件组和两个第三器件组中的每个器件组与母排电连接，第二散热板和第三散热板位于第一散热板和母排之间。

5、作为一种可能的实现方式，第二散热板与第一散热板呈夹角布置；和/或，第三散热板与第一散热板呈夹角布置；和/或，第二散热板和第三散热板呈夹角布置。

6、作为一种可能的实现方式，第二散热板沿着背离母排的方向朝第一散热板倾斜；和/或，第三散热板沿着背离母排的方向朝第一散热板倾斜。

7、作为一种可能的实现方式，第二散热板与第一散热板具有夹角α1，夹角α1满足：110°≤α1≤160°；和/或，第三散热板与第一散热板具有夹角α2，夹角α2满足：110°≤α2≤160°。

8、作为一种可能的实现方式，夹角α1满足：α1=135°；和/或，夹角α2满足：α2=135°。

9、作为一种可能的实现方式，功率模块还包括第一线排和第二线排，第二散热板上的第二器件组和第三器件组分别通过第一线排和第二线排与对应的第一器件组电连接，第一线排包括依次相接的第一a弯折部、第一b弯折部和第一c弯折部，第二线排包括相接的第二a弯折部和第二b弯折部，第一a弯折部和第二a弯折部均与第一散热板平行，第一c弯折部和第二b弯折部均与第二散热板平行；沿着远离母排的方向，第一a弯折部和第二a弯折部均延伸超过第二散热板；和/或，功率模块还包括第三线排和第四线排，第三散热板上的第二器件组和第三器件组分别通过第三线排和第四线排与对应的第一器件组电连接，第三线排包括依次相接的第三a弯折部、第三b弯折部和第三c弯折部，第四线排包括相接的第四a弯折部和第四b弯折部，第三a弯折部和第四a弯折部均与第一散热板平行，第三c弯折部和第四b弯折部均与第三散热板平行；沿着远离母排的方向，第三a弯折部和第四a弯折部均延伸超过第三散热板。

10、作为一种可能的实现方式，第一散热板、第二散热板和第三散热板互相平行。

11、作为一种可能的实现方式，第二散热板与母排呈夹角地布置；和/或，第三散热板与母排呈夹角地布置。

12、作为一种可能的实现方式，第二散热板与母排具有夹角β1，夹角β1满足：20°≤β1≤70°；和/或，第三散热板与母排具有夹角β2，夹角β2满足：20°≤β2≤70°。

13、作为一种可能的实现方式，夹角β1满足：β1=45°；和/或，夹角β2满足：β2=45°。

14、作为一种可能的实现方式，功率模块还包括第五线排和第六线排，第二散热板上的第二器件组和第三器件组分别通过第五线排和第六线排与母排电连接，第五线排包括依次相接的第五a弯折部、第五b弯折部和第五c弯折部，第六线排包括相接的第六a弯折部和第六b弯折部，第五a弯折部和第六a弯折部均与母排平行，第五c弯折部和第六b弯折部均与第二散热板平行；沿着远离第一散热板的方向，第五a弯折部和第六a弯折部均延伸超过第二散热板；和/或，功率模块还包括第七线排和第八线排，第三散热板上的第二器件组和第三器件组分别通过第七线排和第八线排与母排电连接，第七线排包括依次相接的第七a弯折部、第七b弯折部和第七c弯折部，第八线排包括相接的第八a弯折部和第八b弯折部，第七a弯折部和第八a弯折部均与母排平行，第七c弯折部和第八b弯折部均与第三散热板平行；沿着远离第一散热板的方向，第七a弯折部和第八a弯折部均延伸超过第三散热板。

15、作为一种可能的实现方式，第一散热板、第二散热板和第三散热板呈y形布置，并且母排、第二散热板和第三散热板呈三角形布置。

16、作为一种可能的实现方式，第一散热板、第二散热板和第三散热板呈y形布置，母排包括第一母排部分和第二母排部分，第一母排部分向第二散热板弯折，第二母排部分向第三散热板弯折。

17、作为一种可能的实现方式，功率模块还包括第五线排和第六线排，第二散热板上的第二器件组和第三器件组分别通过第五线排和第六线排与母排电连接，第五线排包括相接的第五a弯折部和第五b弯折部，第六线排包括相接的第六a弯折部和第六b弯折部，第五a弯折部和第六a弯折部均与第一母排部分平行，第五b弯折部和第六b弯折部均与第二散热板平行，第五a弯折部从第五b弯折部起向背离第二散热板的方向弯折，第六a弯折部从第六b弯折部起向背离第二散热板的方向弯折；和/或，功率模块还包括第七线排和第八线排，第三散热板上的第二器件组和第三器件组分别通过第七线排和第八线排与母排电连接，第七线排包括相接的第七a弯折部和第七b弯折部，第八线排包括相接的第八a弯折部和第八b弯折部，第七a弯折部和第八a弯折部均与第二母排部分平行，第七b弯折部和第八b弯折部均与第三散热板平行，第七a弯折部从第七b弯折部起向背离第三散热板的方向弯折，第八a弯折部从第八b弯折部起向背离第三散热板的方向弯折。

18、作为一种可能的实现方式，母排包括层叠的第一极板、第二极板和第三极板。第二极板位于第一极板和第三极板之间，第三散热板位于第一散热板背离三个散热板的一侧。两个第三器件组分别位于第二散热板和第三散热板的内侧。在第一母排部分，第一极板短于第二极板；和/或，在第二母排部分，第一极板短于第二极板。

19、作为一种可能的实现方式，第二散热板和第三散热板相对第一散热板对称地布置。

20、作为一种可能的实现方式，两个第一器件组、两个第二器件组和两个第三器件组均为igbt器件组，每个igbt器件组包括多个并联的igbt器件。

21、另一方面，本发明实施提供一种电力转换装置。该电力转换装置包括柜体以及收纳在柜体内并依次电连接的直流熔断器、直流隔离开关、前述方面提供的功率模块、电抗器、交流滤波电容和交流断路器。

22、根据本发明实施例提供的功率模块和电力转换装置，在确保每个第一器件组到对应的第二器件组的距离和到对应的第三器件的距离较短且较为接近的前提下，六个器件组布置在三个散热板上，每个散热板的两侧都被充分利用，这使得功率模块运行功率得到提高，而未显著增加散热板的数量。