[实用新型]功率模块、功率装置和电气设备

说明书

本实用新型公开了功率模块、功率装置和电气设备，所述功率模块包括彼此电气耦合以实现各类电能变换的滤波器件、功率电感和功率开关管，并包括第一基板、第二基板和第一电连接件；所述第一基板设有滤波器件和/或功率开关管；所述第二基板设有功率电感；所述第一电连接件将第一基板和第二基板建立电连接关系并使功率电感与滤波器件和/或功率开关管彼此电气耦合。本实用新型功率模块的分体式构造有利于降低功率模块运输和装配的难度，并在提升功率装置的功率等级以为电气设备扩容时减少功率基板的承重应力，且适于通过模块化的方式实现产品的多样化。

技术领域

本实用新型涉及变流电气设备技术领域，尤其涉及功率模块、功率装置和电气设备。

背景技术

变流用的电气设备内通常包括多个模块化的功率装置，各功率装置并联运行以提高电气设备的整体功率。

以电气设备为UPS为例，每一功率装置均包括分别作为前级和后级的整流功率模块和逆变功率模块，在各功率模块中均包括若干滤波器件、功率电感和功率开关管等器件，它们彼此电气耦合以实现相应变流。其中，整流功率模块用于实现AC/DC变换，逆变功率模块用于实现DC/AC变换，二者电气耦合从而构成了UPS基本的整流逆变功能。

现有技术中，每一功率模块通常包括一较大的功率基板，其上对应地承载有实现该功率模块的变流功能的相应器件。随着变流电气设备的功率需求越来越大，单一功率装置也需要提升功率等级，自然地便需要在功率基板上布置更多数量的诸如功率电感、功率开关管这样的功率器件。对于功率开关管，其虽然体积、重量较小，但发热量大，因而需要对应地配置散热器；而功率电感虽然发热量不大，但其本身包含铁芯和线圈绕组，因而具有较大的体积和重量；此外，用于滤波的滤波器件较多地采用了滤波电容和滤波电感，器件数量庞大，因而体积、重量也处于较高的水平。

换言之，在提升功率装置的功率等级时，功率模块的体积和重量也呈倍数地增长，这不仅提高了运输、装配的难度，还提高了功率基板的承重应力，从而对基板材质及板上器件布局提出了较高要求。此外，体积和重量的倍数增长还制约了功率装置在形状、构造和尺寸等方面的设计空间，不利于产品的多样化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服背景技术中存在的至少一种缺陷或问题，提供了功率模块、功率装置和电气设备，所述功率模块的分体式构造有利于降低功率模块运输和装配的难度，并在提升功率装置的功率等级以为电气设备扩容时减少功率基板的承重应力，且适于通过模块化的方式实现产品的多样化。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面提供了功率模块，包括彼此电气耦合以实现AC/AC变换或AC/DC变换或DC/DC变换或DC/AC变换的滤波器件、功率电感和功率开关管；还包括：第一基板，其上设有所述滤波器件和/或功率开关管；第二基板，其与所述第一基板分体设置且相对固定，并设有所述功率电感；第一电连接件，其将所述第一基板和第二基板建立电连接关系并使所述功率电感与所述滤波器件和/或功率开关管彼此电气耦合。

上述技术方案中，功率模块所包括的相应器件至少被分配在两个基板上，并通过相应的电连接件将各基板建立电连接关系以实现功率模块的基本变流功能。一方面，减少了单一基板所需承载的器件，方便功率模块的运输和装配且有效减少了基板的承重应力。另一方面，基于该分体式构造的功率模块，各基板及其器件通过电连接件实现了电气耦合，因而通过对电连接件的形状构造和尺寸进行配置，即可适应不同的基板布局并均能实现相应的变流功能。换言之，功率模块的基板无需如现有技术一般位于同一平面，而是各基板可以根据相应功率装置的形状、构造和尺寸等需求形成不同的空间布局，因而不会制约功率装置的三维立体设计空间，并适于通过不同的电连接件配合相同的基板这样的模块化设计方式来实现产品的多样化。

进一步的，所述第一基板上设有所述滤波器件，并设有第一导电件；所述第二基板上设有所述功率电感和功率开关管，并设有与所述第一导电件对应的第二导电件；所述第一电连接件的两端分别电连接对应的第一导电件和第二导电件，以将所述第一基板和第二基板建立电连接关系，并使所述功率电感和功率开关管与滤波器件电气耦合。