[发明专利]基于采温板的功率模块保护系统及充电设备

说明书

本发明公开了一种基于采温板的功率模块保护系统及充电设备，应用于具有功率半导体的功率模块，包括散热器、采温板和处理模块，散热器具有与采温板安装相配合的安装结构，采温板设置于安装结构上，采温板上设置有用于获取实时温度的采温电路，处理模块根据实时温度确定限功率值，以便于功率模块根据所述限功率值进行工作，采温电路和所述散热器满足安规绝缘要求。本发明能够适用于接大地的散热器，可以对具有功率半导体的功率模块提供保护，以将功率半导体的输出功率控制在安全范围内，避免温度再持续升高，以保证功率模块在恶劣的条件(高温)下也不会损坏或造成危险。

技术领域

本发明属于新能源车充电技术领域，尤其涉及一种基于采温板的功率模块保护系统及充电设备。

背景技术

目前，随着新能源车的发展，大功率超级充电桩应运而生，功率模块的大功率化和小体积化带来了热处理的困难化、复杂化问题，功率模块在热设计和热处理方面也越发吃力。

尽管隔离风道及水冷等新型散热方式得以迅速发展，但模块的控制更加复杂也是面临的一大挑战。包括隔离风道、水冷在内，还有部分采用自然冷等其它散热方式的模块，都会利用散热器和功率模块之间的大面积接触来提供散热途径。

比如图1的传统的水冷模块温度限功率系统，1)通过常规NTC与采温点粘连采集进出水口处的水温，并通过绝缘性能较差可靠性较差的线缆传输电信号至DSP；2)对NTC采集至DSP的水温进行处理，根据进水口的水温和水温限功率曲线计算出限功率值；3)将水温限功率与电压环正常输出以及外部输入的电流给定值作比较取最小值，作为限流环的给定；4)经过限流环运算得到电流环给定，从而控制功率模块输出的电流及功率。

该水冷模块温度限功率系统存在的问题：1)传统的NTC采集水温，NTC为导体，与接了大地的散热器或者水冷板接触，并通过绝缘性能较差可靠性较差的线缆传输电信号，这一方式很难满足安规要求，在工艺处理上也涉及到复杂的点胶技术，同时还牵扯到线缆的保护及绝缘问题；2)进出水口如果离的比较近，热交换比较剧烈，热平衡很难或者即使达到了热平衡采集的水温误差也会较大。正因为存在上述两个问题，根据水温限功率的难度大，安全性低，可靠性低。

因此，现有技术有待于改善。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于采温板的功率模块保护系统及充电设备，能够适用于接大地的散热器(可以满足更高级别的安规绝缘要求)，还至少解决背景技术中所提及的基于水温限功率的方式存在可靠性低的技术问题。

本发明的第一方面，提供了一种基于采温板的功率模块保护系统，应用于具有功率半导体的功率模块，所述基于采温板的功率模块保护系统包括：

散热器，所述散热器具有与采温板安装相配合的安装结构；

采温板，所述采温板设置于所述安装结构上，所述采温板用于获取实时温度；

处理模块，所述处理模块根据所述实时温度确定限功率值，以便于所述功率模块根据所述限功率值进行工作；

其中，所述采温电路和所述散热器满足安规绝缘要求。

在第一方面的基础上，每个所述安装结构包括：

安装端面，所述安装端面的表面向内开设有第一安装孔。

在第一方面的基础上，所述采温板上形成有从所述采温板一侧贯穿于所述采温板另一侧的第二安装孔，所述第二安装孔的尺寸大小与第一安装孔的尺寸大小适配。

在第一方面的基础上，所述采温板为具有多层结构的PCB板，所述多层结构包括铜皮导热层和设置有采温芯片及辅助电子元件的拓扑层，所述铜皮导热层与所述拓扑层之间设置有第一绝缘层。

在第一方面的基础上，还包括：