CN113346775A - 一种交直流转换装置及电气设备 - Google Patents

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张炽业
肖祥
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Abstract

本发明公开了一种交直流转换装置及电气设备，其中，交直流转换装置包括供电模块、叠层母排、整流模块和位于所述整流模块下方的散热模块；所述供电模块分为两个子模块，所述两个子模块对称排布于所述散热模块和所述整流模块的两侧；所述整流模块通过所述叠层母排与所述供电模块电连接。上述装置中各模块布置方式简单紧凑，方便拆卸安装，同时设置与整流模块贴合连接的散热模块，能够进一步提高装置的散热效率。

Description

一种交直流转换装置及电气设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种交直流转换装置及电气设备。
背景技术
作为电力电子技术中应用较为广泛的电路之一，三相桥式整流电路能够将交流电转换为直流电，实现为直流设备供电和蓄电池充电功能。然而，整流电路的工作电流大，在工作状态下产生的热量较大，现有的基于三相桥式整流电路的交直流转换装置内电气元件的布置结构较复杂，易限制整流电路的散热性能，导致装置散热效果差，进而影响电气元件的使用寿命，另一方面，复杂的空间位置结构也使得装置拆卸维修不方便。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种交直流转换装置及电气设备，通过将各模块进行对称式布置，使装置结构简单紧凑，便于拆卸安装，同时设置多个散热结构进一步提高装置的散热效率。
第一方面，本发明提供一种交直流转换装置，包括：
供电模块、叠层母排、整流模块和位于所述整流模块下方的散热模块；
所述供电模块分为两个子模块，所述两个子模块对称排布于所述散热模块和所述整流模块的两侧；
所述整流模块通过所述叠层母排与所述供电模块电连接。
可选的，所述供电模块包括M个并联连接的电容，M＞1且M为偶数；所述电容平均分为两组后，对称排布于所述散热模块和所述整流模块的两侧。
可选的，所述整流模块与所述散热模块的连接面涂有导热硅脂。
可选的，所述叠层母排包括正极板、负极板和绝缘层；所述正极板和所述负极板叠加后，与所述绝缘层通过粘胶热压形成叠层。
可选的，所述交直流转换装置还包括壳体组件；所述壳体组件包括底座、上盖板以及通过卡扣可拆卸连接于所述上盖板两侧的后盖板和前盖板，所述后盖板和所述前盖板上设置有通风口。
可选的，所述交直流转换装置还包括设置于所述散热模块后方的风机模块；所述风机模块包括N个风机，N为整数且N＞1，用于将所述散热模块的热量抽向所述后盖板的通风口。
可选的，所述交直流转换装置还包括设置于所述整流模块上方的控制模块；所述控制模块与所述整流模块电连接，用于控制所述整流模块开启或断开。
可选的，所述整流模块具体为：由八个IGBT组成的三相桥式全控整流电路。
第二方面，本发明提供一种电气设备，包括本发明第一方面所述的交直流转换装置以及负载，所述负载接收从所述交直流转换装置提供的直流电压。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
通过将供电模块对称式布置于散热模块和整流模块两侧，使交直流转换装置的结构简单紧凑、布线清晰，便于拆卸安装；同时还设置有散热模块和风机模块，能够进一步提高交直流转换装置的散热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的交直流转换装置的结构图；
图2是本发明实施例提供的交直流转换装置的前视图；
图3是本发明实施例提供的交直流转换装置的俯视图；
图4是本发明实施例提供的整流模块电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
第一方面，结合图1至图3，本发明一个实施例提供一种交直流转换装置，包括：供电模块5、叠层母排3、整流模块7和位于整流模块7下方的散热模块4。
其中，供电模块5分为两个子模块，两个子模块对称排布于散热模块4和整流模块7的两侧。
在本实施例中，供电模块5包括M个并联连接的电容，M＞1且M为偶数；M个电容平均分为两组后，对称排布于所述散热模块4和所述整流模块7的两侧，用于为交直流转换装置进行供电。
例如，当M取4时，供电模块5由四个并联连接的电容组成，将四个电容均分为两个一组，两组均匀且对称地布置于散热模块4和整流模块7两侧，使装置结构更加紧凑规整。
作为本实施例的进一步改进，整流模块7与散热模块4的连接面涂有导热硅脂，能够将整流模块7产生的热量快速传递至散热模块4。
在本实施例中，整流模块7通过叠层母排3与供电模块5电连接。
需要说明的是，叠层母排3包括正极板、负极板和绝缘层，其中，正极板和所述负极板叠加形成导体层，导体层与绝缘层通过粘胶热压形成叠层。
具体地，绝缘层厚度为0.25mm，根据集肤效应，导体层的高频电流将集中在母排内部相近的两个平面上，且方向相反，使其对外磁场得以相互抵消，从而大幅度减小交直流转换装置内回路中的杂散电感。
需要说明的是，本实施例提供的交直流转换装置还包括壳体组件1，壳体组件1包括底座9、上盖板11以及通过卡扣可拆卸连接于上盖板11两侧的后盖板10和前盖板6，其中，后盖板10和前盖板6上均设置有通风口；壳体组件1可拼接形成容纳空间，以容纳放置交直流转换装置中的各个模块。
需要说明的是，本实施例提供的交直流转换装置还包括设置于散热模块4后方的风机模块2，风机模块2包括N个风机，N为整数且N＞1，用于将散热模块4的热量抽向后盖板10的通风口，再通过通风口排出装置外。
具体地，风机数量可设置为四个，四个风机均匀放置在散热模块4后方，以进一步加快装置的热量散出，避免高热环境损坏电气元件。
需要说明的是，本实施例提供的交直流转换装置还包括设置于整流模块7上方的控制模块8，控制模块8与整流模块7电连接，用于控制整流模块7开启或断开，以及检测整流模块7的工作状态。
具体地，整流模块7是由八个IGBT组成的三相桥式全控整流电路。参照图4，本实施例中，八个IGBT分别为TA1、TA2、TB1、TB2、TC1、TC2、TD1与TD2，其中，TA1与TA2、TB1与TB2、TC1与TC2、TD1与TD2分别组成四个子单元，各子单元中的一个IGBT(TA1，TB1，TC1，TD1)共阳极连接形成第一电路，另一个IGBT(TA2，TB2，TC2，TD2)则共阳极连接形成第二电路，第一电路与第二电路串联形成三相四线式结构(包括N相)，实现交流电转换为直流电功能。
第二方面，本发明另一个实施例还提供一种电气设备，所述电气设备包括本发明第一方面所述的交直流转换装置以及负载，负载用于接收从交直流转换装置提供的直流电压。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种交直流转换装置，其特征在于，包括：
供电模块、叠层母排、整流模块和位于所述整流模块下方的散热模块；
所述供电模块分为两个子模块，所述两个子模块对称排布于所述散热模块和所述整流模块的两侧；
所述整流模块通过所述叠层母排与所述供电模块电连接。
2.根据权利要求1所述的交直流转换装置，其特征在于，所述供电模块包括：
M个并联连接的电容，M＞1且M为偶数；
所述电容平均分为两组后，对称排布于所述散热模块和所述整流模块的两侧。
3.根据权利要求1所述的交直流转换装置，其特征在于，所述整流模块与所述散热模块的连接面涂有导热硅脂。
4.根据权利要求1所述的交直流转换装置，其特征在于，
所述叠层母排包括正极板、负极板和绝缘层；
所述正极板和所述负极板叠加后，与所述绝缘层通过粘胶热压形成叠层。
5.根据权利要求1所述的交直流转换装置，其特征在于，还包括：
壳体组件；
所述壳体组件包括底座、上盖板以及通过卡扣可拆卸连接于所述上盖板两侧的后盖板和前盖板。
6.根据权利要求5所述的交直流转换装置，其特征在于，所述后盖板和所述前盖板上设置有通风口。
7.根据权利要求6所述的交直流转换装置，其特征在于，还包括：
设置于所述散热模块后方的风机模块；
所述风机模块包括N个风机，N为整数且N＞1，用于将所述散热模块的热量抽向所述后盖板的通风口。
8.根据权利要求1所述的交直流转换装置，其特征在于，还包括：
设置于所述整流模块上方的控制模块；
所述控制模块与所述整流模块电连接，用于控制所述整流模块开启或断开。
9.根据权利要求1所述的交直流转换装置，其特征在于，所述整流模块具体为：
由八个IGBT组成的三相桥式全控整流电路。
10.一种电气设备，其特征在于，包括：
权利要求1～9中任意一项所述的交直流转换装置；以及
负载，接收从所述交直流转换装置提供的直流电压。
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