CN117615542A - 功率变换装置和供电*** - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种功率变换装置和供电***，功率变换装置包括风扇、功率变换电路和多个散热器，功率变换电路包括第一热源器件和多个第二热源器件，风扇、多个散热器与第一热源器件沿第一方向依次排布；每个散热器均包括基板和多个翅片，多个翅片均连接于基板的同侧，任意相邻的两个翅片之间具有第一间隙；多个第二热源器件分别安装于多个散热器的基板背向翅片的一侧；任意相邻的两个散热器之间均具有第二间隙，风扇与第一热源器件分别位于第二间隙在第一方向上的相对两端。本申请实施例的方案能够改善功率变换装置中的热级联效应。

Description

功率变换装置和供电***

技术领域

本申请涉电力技术领域，尤其涉及一种功率变换装置和供电***。

背景技术

电力领域中的电源模块，通常具有半导体器件和电感等实现电流转换的关键器件。半导体器件和电感的发热量较大，通常是电源模块的散热瓶颈，因此提升半导体器件和电感的散热能力，对提升电源模块的功率密度至关重要。但是，常规电源模块的散热设计，使得大量热量从半导体器件传递到电感，导致半导体器件和电感之间存在显著的热级联效应，不利于电感的散热。

发明内容

本申请实施例提供了一种功率变换装置和供电***，能够改善热级联效应，提升散热性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种功率变换装置，包括风扇、功率变换电路和多个散热器，功率变换电路包括第一热源器件和多个第二热源器件，风扇、多个散热器与第一热源器件沿第一方向依次排布，每个散热器的延伸方向可以与第一方向不垂直；每个散热器均包括基板和多个翅片，多个翅片均连接于基板的同侧，任意相邻的两个翅片之间具有第一间隙；多个第二热源器件分别安装于多个散热器的基板背向翅片的一侧；任意相邻的两个散热器之间均具有第二间隙，风扇与第一热源器件分别位于第二间隙在第一方向上的相对两端。

本方案中，该第一间隙作为第二热源器件的风冷通道。通过将翅片设置在基板的单侧，能够使得相邻的散热器之间的第二间隙成为低风阻通道，该低风阻通道作为第一热源器件的主要风冷通道。通过将第一热源器件的主要风冷通道与第二热源器件的风冷通道并联，能够减少热级联效应，改善第一热源器件的散热。另外，本方案能够平衡散热器的散热效率与结构复杂度，使得散热器的综合产品性能较佳。

在第一方面的一种实现方式中，每个散热器上的每个翅片均沿第一方向延伸，每个散热器上的所有翅片并排布置。本方案中，通过使翅片均沿第一方向延伸，能够使第一间隙沿第一方向延伸，有利于使得第一热源器件的主要风冷通道与第二热源器件的风冷通道并联，从而减少热级联效应，改善第一热源器件的散热。

在第一方面的一种实现方式中，每个散热器均沿第一方向延伸。本方案中，通过使散热器沿第一方向延伸，能够使第二间隙沿第一方向延伸，有利于构造出第一热源器件的主要风冷通道与第二热源器件的风冷通道的并联结构，从而减少热级联效应，改善第一热源器件的散热。

在第一方面的一种实现方式中，功率变换装置还包括电路板与至少一个驱动板；多个散热器均固定于电路板的一侧；至少一个驱动板布置于电路板背向多个散热器的另一侧，每个驱动板均与至少一个第二热源器件电连接。本方案中，通过将驱动板布置在电路板的背面，可以避开电路板上的散热器，从而避免常规方案中将驱动板做在散热器之间的缺陷，能够提升散热性能。

在第一方面的一种实现方式中，电路板包括第一电路板与第二电路板，第一电路板与第二电路板层叠并间隔布置；多个散热器中的一部分散热器固定于第一电路板朝向第二电路板的一侧，多个散热器中的另一部分散热器固定于第二电路板朝向第一电路板的一侧；第一电路板背向第二电路板的一侧，以及第二电路板背向第一电路板的一侧，均布置有至少一个驱动板；第一电路板朝向第二电路板的一侧，以及第二电路板朝向第一电路板的一侧，均布置有第一热源器件。本方案通过双层电路板架构，能够提升功率变换装置的功率密度。通过将驱动板设在两个电路板相背的两侧，可以避开电路板上的散热器，从而避免常规方案中将驱动板做在散热器之间的缺陷，能够提升散热性能。

在第一方面的一种实现方式中，功率变换装置包括温度检测元件，温度检测元件设于基板远离风扇的一端，并位于基板背向翅片的一侧。本方案中，由于散热器的翅片分布在基板的一侧，使得基板的另一侧有较为宽裕的空间，可以用于布置温度检测元件。由于温度检测元件可以直接安装在基板的另一侧，无需像常规方案对散热器进行二次加工才能放置温度检测元件，从而可以降低成本。

在第一方面的一种实现方式中，任意相邻的两个散热器的翅片，位于任意相邻的两个散热器的两个基板的同侧。本方案中，通过使任意相邻的两个散热器的翅片位于任意相邻的两个散热器的两个基板的同侧，能够使翅片避开风扇的hub区域，以实现较好的散热效果。

在第一方面的一种实现方式中，任意相邻的两个散热器的翅片，分别位于任意相邻的两个散热器的两个基板的对侧。本方案中，通过使任意相邻的两个散热器的翅片分别位于任意相邻的两个散热器的两个基板的对侧，能够使翅片避开风扇的hub区域，以实现较好的散热效果。

在第一方面的一种实现方式中，多个散热器中存在第一散热器，第一散热器的基板具有凸台，第一散热器上的第二热源器件与凸台相邻；功率变换装置还包括固定件，固定件固定于凸台，并抵压第一散热器上的第二热源器件。本方案中，通过在第一散热器的基板上设置凸台，便于通过凸台与固定件固定相应规格的第二热源器件。

在第一方面的一种实现方式中，第二热源器件为半导体器件。半导体器件的发热量较大，通过本方案的设计，能够实现半导体器件的良好散热。

在第一方面的一种实现方式中，第一热源器件为磁性元件。通过本方案的设计，能够将磁性元件的主要风冷通道与第二热源器件的风冷通道并联，能够减少热级联效应，改善磁性元件的散热。

在第一方面的一种实现方式中，功率变换装置为不间断电源、直流-直流电源模块或者电动车充电模块。本方案可应用于不间断电源、直流-直流电源模块或者电动车充电模块中，减少热级联效应，提升散热性能，保证设备的可靠性。

第二方面，本申请实施例提供了一种供电***，包括开关、熔断器和多个该功率变换装置，多个功率变换装置并联，开关、熔断器以及并联的多个功率变换装置依次串联；开关用于连接供电端，功率变换装置用于连接负载。本方案可应用于供电***中，减少热级联效应，提升散热性能，保证设备的可靠性。

在第二方面的一种实现方式中，供电***还包括旁路模块，旁路模块与多个功率变换装置并联。本方案中，旁路模块可以用于传输电能，其用于在需要时临时替代功率变换装置向负载供电，从而确保负载能持续取电。

附图说明

图1是本申请实施例的供电***的框架结构示意图；

图2是本申请实施例的功率变换装置的外部结构示意图；

图3是本申请实施例的功率变换装置的内部结构示意图；

图4是图3中的功率变换装置的分解结构示意图；

图5是图4中的功率变换装置的第一电路板及其上的器件的立体结构示意图；

图6是图4中的功率变换装置的风扇、第一电路板及其上的器件的平面结构示意图；

图7是本申请实施例的一种散热器及其上的第二热源器件在一个视角下的结构示意图；

图8是图7所示结构在另一个视角下的结构示意图；

图9是本申请实施例的另一种散热器及其上的第二热源器件的结构示意图；

图10是本申请实施例的功率变换装置内的器件的一种叠层结构示意图；

图11是本申请实施例的功率变换装置内的器件的另一种叠层结构示意图。

具体实施方式

为方便理解，下面对本申请实施例所涉及的相关技术术语进行解释和描述。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个及以上。

术语“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是可拆卸地连接，也可以是不可拆卸地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。“固定”也应做广义理解，例如，“固定”可以是直接固定，也可以通过中间媒介间接固定。

本申请实施例中所提到的方位用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”、“顶”、“底”等，仅是参考附图的方向。该方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例，而不是明示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作等，因此不能理解为对本申请实施例的限定。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例的方案可以应用于电力领域，例如应用在数据中心、充电桩等场景。

数据中心用于对数据进行集中管理，如存储、计算、交换等。数据中心包括机房及安装在机房内的主要设备与配套设备。主要设备包括但不限于服务器、交换机等IT(Information Technology，信息技术)设备。配套设备用于为主要设备的运行提供配套支持，配套设备包括但不限于供电***、制冷设备、消防设备等。其中，本申请实施例主要针对该供电***进行了改进。

充电桩用于为电动车(例如电动汽车、电动摩托车、电动自行车等)充电，充电桩也可以认为是一种供电***。示意性的，本实施例的充电桩可以是小功率的家用充电桩。

图1示意了供电***1的框架性结构。如图1所示，供电***1可以连接供电端与负载6，该供电端可以是电网或者电池(例如光伏电池)，负载6可以是交流负载或者直流负载。供电***1可以是数据中心中的供电***，也可以是充电桩。

示意性的，供电***1可以包括开关2、熔断器3、多个功率变换装置4和旁路模块5等。其中，开关2的一侧连接该供电端，开关2的另一侧通过熔断器3，与多个功率变换装置4和旁路模块5连接。开关2与熔断器3串联。多个功率变换装置4与旁路模块5可以并联，多个功率变换装置4与旁路模块5并联后与熔断器3及开关2串联。并联的多个功率变换装置4可以连接负载6。多个功率变换装置4并联部署，可以输出较大电流，以便于向负载6供电。

多个功率变换装置4的规格可以相同或者不全相同。功率变换装置4包括功率变换电路，能够进行电压和/或电流变换，以实现功率变换。功率变换装置4包括但不限于不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)、直流-直流电源模块、电动车充电模块等电源模块。

其中，UPS用于向负载6提供不间断的可靠电源。UPS可以在电网输入正常时进行交流-交流变换(AC-AC)，将市电稳压后供应给负载6使用，同时，UPS还进行交流-直流变换(AC-DC)，向内置电池充电。当电网异常时(例如电压跌落或者停电)，UPS可以将内置电池的直流电能进行直流-交流变换(DC-AC)，并向负载6供应交流电，以维持负载6的正常工作。在一些场景下，UPS还可以将内置电池的直流电能输出至直流负载(DC-DC)。直流-直流电源模块用于对直流电进行功率变换，并输出直流电至直流负载(DC-DC)，以供直流负载使用。电动车充电模块可以对电网的交流电进行功率变换，并输出直流电至电动车(AC-DC)，以实现电动车的充电。电动车充电模块可以是小功率的家用充电桩的主要组成部分。

旁路模块5用于传输电能，其用于在需要时，临时替代功率变换装置4向负载6供电。例如，当所有功率变换装置4均出现故障，或者需要对功率变换装置4进行检修时，供电***1可以断开所有功率变换装置4的支路，启用旁路模块5的支路，使得旁路模块5将供电端的电能传输至负载6。相较于功率变换装置4，旁路模块5仅能进行一些简单的信号处理，旁路模块5的输出电压较不稳定，输出信号可能携带杂波。

可以理解的是，上文所述仅仅列举了供电***1中的一部分元件，实际上根据需要，供电***1还可以具有其他元件，本申请实施例不做详细说明。下面将重点说明书本申请实施例的功率变换装置4。

图2和图3示意了功率变换装置4的一种示意性结构，图2为功率变换装置4的外形结构，图3为图2的功率变换装置4的内部组装结构。

如图2所示，功率变换装置4可以包括机箱，机箱例如可以包括侧壁412与端盖411，端盖411可以安装在侧壁412的开口处，将其他部件封装在内。

图3和图4表示功率变换装置4去除了机箱后的内部构造，图4是图3所示结构的分解结构示意图。如图3和图4所示，功率变换装置4可以包括风扇42、第一电路板43、散热器44、第一热源器件46、第二电路板48、散热器45和第一热源器件47。第一热源器件46、第一热源器件47以及下文将要描述的第二热源器件，均是功率变换装置4的功率变换电路的组成器件。示意性的，功率变换装置4的功率可以是KW级，使用风冷方式散热。

如图3和图4所示，风扇42可以有多个，例如图示了三个。在其他实施例中，风扇42最少可以为一个。风扇42用于提供冷风，以实现功率变换装置4的风冷散热。根据产品需要，每个风扇42可以具有相应的规格与工作性能，所有风扇42的规格与工作性能可以一致，或者不全一致。

如图3和图4所示，第一电路板43与第二电路板48层叠并间隔布置，即第一电路板43与第二电路板48沿电路板的厚度方向排列，且二者具有一定间距。

如图3和图4所示，第一电路板43朝向第二电路板48的一侧，可以布置多个散热器44与多个第一热源器件46。第二电路板48朝向第一电路板43的一侧，可以布置多个散热器45与多个第一热源器件47。第一电路板43上的器件的结构设计和排布设计，与第二电路板48上的器件的结构设计和排布设计，可以相同或者大致相同，下文将以第一电路板43上的器件的结构设计和排布设计为例进行说明。

图5和图6分别以不同视角显示了第一电路板43及其上的器件。

如图5和图6所示，示意性的，第一电路板43上的多个散热器44可以并排布置，每个散热器44大体为沿第一方向延伸的长方体状结构(第一方向可以为散热器44的长度方向)，各个散热器44可以基本平行。第一电路板43上的散热器44可以分为多组，例如组44A、组44B和组44C，各组之间可以布置器件，例如电容等。每组均可以包括多个散热器44。每组中任意相邻的两个散热器44之间可以形成第二间隙44b，可以理解的是，第二间隙44b为相邻两个散热器44之间的空间。每组内的散热器44之间除了设有第二热源器件(下文将继续说明)之外，可以不设其他器件。第一电路板43上的散热器44的数量可以根据需要设置，不限于图中所示。上述的散热器44分组的设计仅仅是一种举例，本申请实施例并不限于此。例如，第一电路板43上的散热器44可以无需分组，任意相邻的两个散热器44之间均形成第二间隙44b，或者仅有某些相邻的散热器44之间形成第二间隙44b。

本实施例中，散热器44可以采用一体成型工艺制造，例如通过对型材进行挤出，实现一体成型。该型材可以是金属型材，例如铜材或者铝材。

如图5和图6所示，多个第一热源器件46可以依次间隔排布。第一热源器件46的数量可以根据需要设置，不限于图中所示。例如在其他实施例中，第一热源器件46最少可以为一个。本申请实施例中，第一热源器件46例如可以是磁性元件，例如电感等。

结合图5与图6所示，风扇42、散热器44和第一热源器件46可以沿第一方向依次排列，风扇42与第一热源器件46分别位于第二间隙44b在第一方向上的相对两端。风扇42的出风口朝向散热器44，风扇42吹出的气流可以依次流向散热器44与第一热源器件46。其中，穿过第二间隙44b的气流可以对第一热源器件46的风冷散热起到主要作用，也即第二间隙44b是第一热源器件46的主要风冷通道(下文将继续说明)。

图7和图8表示一种实施方式中的散热器44及其上安装的第二热源器件49的结构。

如图7和图8所示，散热器44可以大致为长方体形状，其长度方向(或称延伸方向)可以是第一方向。在其他实施例中，散热器44可以无需严格沿第一方向延伸，散热器44的延伸方向可以与第一方向不垂直。

如图7和图8所示，散热器44可以包括基板442，以及连接在基板442的一侧的多个翅片441。本实施例中，翅片441仅设在基板442的一侧，而非设在基板442的相对两侧。每个翅片441均可以是长度为第一方向的窄片结构，所有翅片441可以并排布置。任意相邻的两个翅片441之间均形成第一间隙441a，第一间隙441a为相邻两个翅片441之间的空间，可以认为其沿第一方向延伸。

结合图7和图5所示，散热器44可以固定在第一电路板43，例如散热器44可以具有插脚，该插脚可穿过并固定在第一电路板43上的过孔内。

如图7和图8所示，基板442背向翅片441的一侧可以安装多个第二热源器件49，第二热源器件49例如可以通过螺钉固定在基板442上。结合图7和图5所示，第二热源器件49的引脚可以焊接至第一电路板43，以与第一电路板43电连接。基板442上的第二热源器件49的规格与工作性能可以全部一致或者不全一致。第二热源器件49包括但不限于半导体器件，例如功率二极管等。

为了驱动第二热源器件49工作(例如向半导体器件提供驱动电压)，可以在第一电路板43背向散热器44的一面布置驱动板，该驱动板与第一电路板43电连接，该驱动板可向第二热源器件49提供驱动信号。一个驱动板可以对应同一规格型号的第二热源器件49，驱动板的数量与第二热源器件49的规格型号的数目相关。

与图7所示的散热器44不同的是，图9中的散热器44的基板442上可以设有凸台443(为了方便区分，可以将具有凸台443的散热器44称为第一散热器)，凸台443例如可以沿第一方向从基板442的一端延伸到另一端。凸台443上可以安装至少一个固定件50，固定件50例如可以通过螺钉锁附在凸台443上。固定件50包括但不限于具有弹性形变能力的部件，例如弹片。第二热源器件49可以位于凸台443的一侧，并接触基板442。固定件50的一端可以抵压第二热源器件49，以将第二热源器件49固定在基板442上。本实施方式中，在基板442上设计凸台443，可以便于安装一些特殊规格的第二热源器件49。可以理解的是，第一散热器上的所有第二热源器件49的规格可以不全相同，这使得第二热源器件49的安装方式可以不同，例如图9中的一部分第二热源器件49需要通过固定件50固定在基板442上，而另一些第二热源器件49则直接固定在基板442上。根据需要，第一散热器上的所有第二热源器件49的规格也可以一致，所有第二热源器件49均可以通过固定件50固定在基板442上。

本实施例中，第一散热器的数量可以根据需要确定，例如第一电路板43上仅有一部分散热器44是第一散热器，另一部分散热器44是没有凸台443的散热器44；或者，第一电路板43上的全部散热器44都是第一散热器。

本实施例中，散热器44可以对其上的第二热源器件49进行散热。参考图7和图6所示，来自风扇42的低温气流会流向散热器44，并会在散热器44的多个第一间隙441a内流动。第二热源器件49产生的热量将经由基板442传递至翅片441，而翅片441将与热量第一间隙441a内的气流发生热交换，从而实现第二热源器件49的散热降温。可见，第一间隙441a是第二热源器件49的风冷通道。

本实施例中，风扇42由于其工作特性限制，某些出风区域的出风量较小，可以将这些出风量较小的区域称为hub区域。hub区域的风量较小，散热效果有限。为了保证散热器能与气流充分热交换，可以根据风扇42的工作特性设置翅片的位置，尽量使翅片避开hub区域，并尽量靠近风量大的区域。

图10以侧视图的方式表示了功率变换装置4内的器件的叠层结构，结合图10与图4所示，风扇42(图10未显示)吹出的气流将垂直于图10的图面向内。

如图10所示，对于第二电路板48上的散热器45而言，可以设计相邻两个散热器45的翅片451的朝向，使翅片451尽量避开hub区域。例如，对于左起第一个散热器45与左起第二个散热器45，该第一个散热器45的翅片451连接于基板452的左侧，该第二个散热器45的翅片451连接于基板452的右侧，也即第一个散热器45的翅片451与第二个散热器45的翅片451，分别位于两个基板451的相对两侧。此种设计中，两个基板452位于内侧，两个基板452上的翅片451朝外(或者说背向布置)。在另一实施方式中，如图11所示，根据风扇42的工作特性，也可以使两个基板452位于外侧，两个基板452上的翅片451位于两个基板452之间，两个基板452上的翅片451相向布置。

或者，在另一实施方式中，相邻的两个散热器45中，两个基板452上的翅片451位于这两个基板452的同一侧。例如图10中的左起第二个散热器45与左起第三个散热器45，或者第三个散热器45与左起第四个散热器45，两个基板452上的翅片451均位于这两个基板452的右侧。可以理解的是，相邻的两个散热器45中，两个基板452上的翅片451也可以均位于这两个基板452的左侧。

可以理解，第二电路板48上的所有散热器45中，翅片451的位置关系可以为上述的一种或者多种。另外，可以针对所有散热器45中任意相邻的两个散热器45，进行上述的位置设计；或者，也可以仅对部分散热器45中任意相邻的两个散热器45进行上述的位置设计。

对于第一电路板43上的散热器44而言，可以设计相邻两个散热器44的翅片441的朝向，使翅片441尽量避开hub区域。例如图10中左起第三个散热器44与左起第四个散热器44，第三个散热器44的翅片441连接于基板442的左侧，第四个散热器44的翅片441连接于基板442的右侧，也即第三个散热器44的翅片441与第四个散热器44的翅片441，分别位于两个基板442的相对两侧。此种设计中，两个基板442位于内侧，两个基板442上的翅片441朝外(或者说背向布置)。在另一实施方式中，如图11所示，根据风扇42的工作特性，也可以使两个基板442位于外侧，两个基板442上的翅片441位于两个基板442之间，两个基板442上的翅片441相向布置。

或者，在另一实施方式中，相邻的两个散热器44中，两个基板442上的翅片441位于这两个基板442的同一侧。例如图10中的左起第一个散热器44与左起第二个散热器44，或者第二个散热器44与左起第三个散热器44，两个基板442上的翅片441均位于这两个基板442的左侧。可以理解的是，相邻的两个散热器44中，两个基板442上的翅片441也可以均位于这两个基板442的右侧。

可以理解，第一电路板43上的所有散热器44中，翅片441的位置关系可以为上述的一种或者多种。另外，可以针对所有散热器44中任意相邻的两个散热器44，进行上述的位置设计；或者，也可以仅对部分散热器44中任意相邻的两个散热器44进行上述的位置设计。

上文以同一个电路板上的散热为例，说明了相邻散热器的翅片的位置设计。可以理解的是，对于层叠的两个电路板，同样可以对相邻散热器的翅片进行如上设计。

例如图10所示，对于第二电路板48上的左起第二个散热器45而言，该第二个散热器45的翅片451连接于基板452的右侧；对于第一电路板43上的左起第二个散热器44而言，该第二个散热器44的翅片441连接于基板442的左侧。

例如图10所示，对于第二电路板48上的左起第一个散热器45而言，该第一个散热器45的翅片451连接于基板452的左侧；对于第一电路板43上的左起第一个散热器44而言，该第一个散热器44的翅片441也连接于基板442的左侧。或者，对于第二电路板48上的左起第四个散热器45而言，该第四个散热器45的翅片451连接于基板452的右侧；对于第一电路板43上的左起第四个散热器44而言，该第四个散热器44的翅片441也连接于基板442的右侧。

上文说明了散热器上的第二热源器件的散热源理。下面将说明第一热源器件46的散热源理。可以理解的是，下文以第一电路板43上的第一热源器件46为例进行说明，但是下文所述也适用于第二电路板48上的第一热源器件46。

参考图6和图7所示，本实施例的第一电路板43上的每个散热器44的翅片441仅分布在基板442的一侧，使得所有第二间隙44b作为一个整体具有较大的体积，因此所有第二间隙44b整体上成为低风阻通道。进而，风扇42吹出的一部分气流能够直接、顺畅地通过第二间隙44b到达第一热源器件46，对第一热源器件46进行散热。由于低温气流可以直达第一热源器件46而不与翅片热交换，因而能够对第一热源器件46进行充分良好的散热。容易理解，第二间隙44b是第一热源器件46的主要风冷通道。上文已经说明，第一间隙441a是第二热源器件49的风冷通道。结合图6与图7所示，可以认为第二间隙44b与第一间隙441a是并排或者并联的，即第一热源器件46的主要风冷通道与第二热源器件49的风冷通道是并排或者并联的。

与之相反，传统方案中，基板的相对两侧均设有翅片，散热器间隙整体上较小，散热器间隙的风阻较大，导致风扇的大部分气流都是先经过翅片间隙再到达第一热源器件46，可以认为第二热源器件49与第一热源器件46的风冷通道是串联的。由于气流与翅片经过热交换后会升温，升温后的气流到达第一热源器件46时会向第一热源器件46传热，或者即使与第一热源器件46发生热交换但是换热量有限，这都会导致第一热源器件46的散热效果不佳。并且，考虑与第一热源器件46位于基板同侧的翅片，由于热量需要先由第一热源器件46传递至基板，再由基板传递至该翅片，导致该翅片与第一热源器件46之间的导热路径曲折且较长，影响了该翅片的散热效率。因此，传统方案不仅散热效率较低，且散热器的结构较为复杂，成本较高。

综上所述，本实施例的方案通过将翅片设置在基板的单侧，能够在相邻的散热器之间构造出低风阻通道，该低风阻通道作为第一热源器件46的主要风冷通道。通过将第一热源器件46的主要风冷通道与第二热源器件49的风冷通道并联，能够减少热级联效应，改善第一热源器件46的散热。并且，本实施例的方案能够平衡散热器的散热效率与结构复杂度，使得散热器的综合产品性能较佳。

本实施例中，为了进行温度监控，以便根据温度数据控制风扇42的工作状态，或者控制第二热源器件49和/或第一热源器件46的工作状态，可以在散热器的基板上安装温度检测元件，该温度检测元件用于检测散热器的温度，该温度检测元件包括但不限于负温度系数传感器(Negative Temperature Coefficient Sensor，NTC)。可以在每个散热器的基板上均安装该温度检测元件，或者仅仅在部分散热器的基板上安装该温度检测元件。由于基板远离风扇42的一端的温度较高，因此可以将温度检测元件安装在基板远离风扇42的一端。另外，由于基板背向翅片的一侧并未设置翅片，该侧的面积较大，可以将温度检测元件布置在该侧。参考图6和图7所示，以散热器44为例，由于基板442远离风扇42的一端的温度较高，因此可以将温度检测元件安装在基板442远离风扇42的一端。另外，由于基板442背向翅片441的一侧的面积较大，可以将温度检测元件布置在该侧。

并且，本实施例的散热器，其基板背向翅片的一侧已经预留了安装空间，温度检测元件直接安装至该侧即可，无需像两侧均有翅片的传统散热器那样，需要对散热器进行二次加工以加工出安装空间，才能安装温度检测元件。因此，相较于传统方案，本实施例通过改进散热器的结构，可以降低成本。

传统方案是将驱动板与散热器放置在电路板的同侧，且驱动板位于相邻的散热器之间，这样导致驱动板占用大量散热器的布置空间，会限制翅片的尺寸，不利于第二热源器件49的散热；而且，在相邻散热器之间引入驱动板，会使得散热器的间距增大，容易形成低风阻区域，导致大量气流从该低风阻区域直接流过，还导致翅片间隙内的气流速度较低，从而不利于第二热源器件49的散热。与传统方案不同的是，本实施例的方案将驱动板布置在电路板背向散热器的一面，例如第一电路板43上的驱动板可以布置在第一电路板43背向散热器44的一面，第二电路板48上的驱动板可以布置在第二电路板48背向散热器45的一面。本实施例的方案能有效利用电路板背向散热器一侧的空间，避免占用散热器的布置空间，可以避免对翅片尺寸造成限制，也可以避免传统方案中的散热器的间距增大和翅片间隙内的气流速度较低的缺陷，从而能够保证第二热源器件49的散热。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种功率变换装置，其特征在于，

包括风扇、功率变换电路和多个散热器，所述功率变换电路包括第一热源器件和多个第二热源器件，所述风扇、所述多个散热器与所述第一热源器件沿第一方向依次排布；

每个所述散热器均包括基板和多个翅片，所述多个翅片均连接于所述基板的同侧，任意相邻的两个所述翅片之间具有第一间隙；所述多个第二热源器件分别安装于所述多个散热器的所述基板背向所述翅片的一侧；任意相邻的两个所述散热器之间均具有第二间隙，所述风扇与所述第一热源器件分别位于所述第二间隙在所述第一方向上的相对两端。

2.根据权利要求1所述的功率变换装置，其特征在于，

每个所述散热器上的每个所述翅片均沿所述第一方向延伸，每个所述散热器上的所有所述翅片并排布置。

3.根据权利要求1或2所述的功率变换装置，其特征在于，

每个所述散热器均沿所述第一方向延伸。

4.根据权利要求1-3任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

所述功率变换装置还包括电路板与至少一个驱动板；所述多个散热器均固定于所述电路板的一侧；所述至少一个驱动板布置于所述电路板背向所述多个散热器的另一侧，每个所述驱动板均与至少一个所述第二热源器件电连接。

5.根据权利要求4所述的功率变换装置，其特征在于，

所述电路板包括第一电路板与第二电路板，所述第一电路板与所述第二电路板层叠并间隔布置；

所述多个散热器中的一部分所述散热器固定于所述第一电路板朝向所述第二电路板的一侧，所述多个散热器中的另一部分所述散热器固定于所述第二电路板朝向所述第一电路板的一侧；

所述第一电路板背向所述第二电路板的一侧，以及所述第二电路板背向所述第一电路板的一侧，均布置有至少一个所述驱动板；

所述第一电路板朝向所述第二电路板的一侧，以及所述第二电路板朝向所述第一电路板的一侧，均布置有所述第一热源器件。

6.根据权利要求1-5任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

所述功率变换装置包括温度检测元件，所述温度检测元件设于所述基板远离所述风扇的一端，并位于所述基板背向所述翅片的一侧。

7.根据权利要求1-5任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

任意相邻的两个所述散热器的翅片，位于所述任意相邻的两个所述散热器的两个基板的同侧。

8.根据权利要求1-5任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

任意相邻的两个所述散热器的翅片，分别位于所述任意相邻的两个所述散热器的两个基板的对侧。

9.根据权利要求1-8任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

所述多个散热器中存在第一散热器，所述第一散热器的所述基板具有凸台，所述第一散热器上的所述第二热源器件与所述凸台相邻；所述功率变换装置还包括固定件，所述固定件固定于所述凸台，并抵压所述第一散热器上的所述第二热源器件。

10.根据权利要求1-9任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

所述第二热源器件为半导体器件。

11.根据权利要求1-10任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

所述第一热源器件为磁性元件。

12.根据权利要求1-11任一项所述的功率变换装置，其特征在于，

所述功率变换装置为不间断电源、直流-直流电源模块或者电动车充电模块。

13.一种供电***，其特征在于，

包括开关、熔断器和多个权利要求1-12任一项所述的功率变换装置，所述多个功率变换装置并联，所述开关、所述熔断器以及并联的所述多个功率变换装置依次串联；所述开关用于连接供电端，所述功率变换装置用于连接负载。

14.根据权利要求13所述的供电***，其特征在于，

所述供电***还包括旁路模块，所述旁路模块与所述多个功率变换装置并联。