CN206628971U - 一种用于低地板车辆的辅助变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于低地板车辆的辅助变流器，柜体内设有左腔室和右腔室，左腔室内安装有两套变压器电抗器单元，右腔室内安装有两套功率模块单元，右腔室内设有与外界连通的第一风道和第二风道、用于分别对两套功率模块单元进行散热，左腔室内设有依次布置的第三风道、第四风道和第五风道，第三风道和第五风道分别对应与第一风道和第二风道连通、用于分别对两套变压器电抗器单元进行散热，第四风道处设有与外界连通的散热风机用于使外界冷风同时经第一风道和第二风道分别流向第三风道和第五风道进行散热后汇集于第四风道处以排出柜体外。本实用新型具有设计科学合理、结构简单紧凑、散热效果好的优点。

Description

一种用于低地板车辆的辅助变流器

技术领域

本实用新型主要涉及到列车设备领域，特指一种用于低地板车辆的辅助变流器。

背景技术

随着城市轨道交通的不断发展，低地板车辆（车辆地板距轨面距离大大低于传统城轨，电传动核心部件采用车顶安装的新型城市轨道车辆）运用越来越广泛。低地板有轨电车是目前世界范围内“最绿色”的交通工具之一，轨道可直接在现有马路上铺设，无需专用道，车辆在地面行驶和停靠。由于其车辆底盘距地面低于40厘米，车体相对于城轨地铁车辆更窄。

低地板车载辅助变流器一般布置在车顶，且相对于地铁车辆，其设备要求更为紧凑，功率密度更高。车载辅助变流器主要为车辆的负载提供各种电源，其中功率模块单元和变压器电抗器单元是辅助变流器的主要发热源。现有辅助变流器柜体内部一般含有两套独立的且互相冗余的系统，其设计不合理，存在以下技术问题：辅助变流器内部若设计两台及以上的冷却风机分别对两套中功率模块单元和变压器电抗器单元进行散热，则会造成辅助变流器不够紧凑，存在体积大、重量重、成本高的问题。但是若使用了一台风机进行散热，则风道会被加长，风道内热量分布极不均匀，不能对发热器件进行均压散热，导致散热效果不佳。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种设计科学合理、结构简单紧凑、散热效果好的用于低地板车辆的辅助变流器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于低地板车辆的辅助变流器，包括安装于车辆顶部的柜体，所述柜体内设有左腔室和右腔室，所述左腔室内安装有两套变压器电抗器单元，所述右腔室内安装有两套功率模块单元，所述右腔室内设有与外界连通的第一风道和第二风道、用于分别对两套功率模块单元进行散热，所述左腔室内设有依次布置的第三风道、第四风道和第五风道，所述第三风道和第五风道分别对应与第一风道和第二风道连通、用于分别对两套变压器电抗器单元进行散热，所述第四风道同时与第三风道和第五风道连通，所述第四风道处设有与外界连通的散热风机用于使外界冷风同时经第一风道和第二风道分别流向第三风道和第五风道进行散热后汇集于第四风道处以排出柜体外。

作为本实用新型的进一步改进，所述右腔室内设有两个平行布置的右风道板组件，每个所述右风道板组件均包括顶板和设于顶板两侧的侧边板，所述顶板、两块侧边板和柜体的底板配合形成第一风道或第二风道，两块所述顶板上均开设有安装孔以用于使两套功率模块单元的散热部分别处于风道内。

作为本实用新型的进一步改进，所述柜体的右端侧板上开设有两个进风口以用于使第一风道和第二风道与外界连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述左腔室内设有左风道板组件，所述左风道板组件包括隔板和两块第一导向板，所述隔板与柜体底板平行布置以用于将左腔室分隔成上腔室和下腔室，两块所述第一导向板平行布置于隔板下方用于支撑隔板、并且将下腔室分隔成依次布置的第三风道、第四风道和第五风道，两块所述第一导向板与柜体的左端侧板之间留有间距以用于使流经第三风道和第五风道的空气进入第四风道内汇集。

作为本实用新型的进一步改进，所述第三风道与第一风道的连通处、及第五风道与第二风道的连通处均设有一块与第一导向板连接的第二导向板，所述第二导向板斜向布置以用于将第一风道或第二风道吹来的冷风导向至第三风道或第五风道内的变压器电抗器单元以进行散热。

作为本实用新型的进一步改进，所述散热风机安装于上腔室，所述隔板上于第四风道处开设有风机孔以用于使散热风机抽取第四风道内的热气，所述柜体的左端侧板上开设有一个排风口以用于使散热风机与外界连通。

作为本实用新型的进一步改进，所述隔板上对应两套变压器电抗器单元处均开设有一个检修口，所述检修口处设有可拆卸的活动板、以用于打开时对下腔室内的变压器电抗器单元进行检修维护作业。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的用于低地板车辆的辅助变流器，一是通过设计合理布局的风道结构，风道的进风口处采用并联方式，出风口处串联，使得只需一个散热风机即可完成对两套独立的系统冷却，使得辅助变流器结构紧凑、重量轻、体积小、成本低。二是布局科学，将两套功率模块单元和两套变压器电抗器单元均采取对称布置，冷风先流经散热量相对更大的两套功率模块单元进行热交换后，再对散热量相对较小的两套变压器电抗器单元进行散热，使得冷却风均匀的流过两套系统，提高了冷却效率，冷却效果极佳，有效延长了辅助变流器的寿命。

（2）本实用新型的用于低地板车辆的辅助变流器，通过设置右风道板组件，一是使得第一风道或第二风道的空间更为紧凑，进入以上两个风道的冷气流不会分散，能够更加集中、高效的完成对两套功率模块单元进行散热，保证后续的散热效果。二是使得只有功率模块单元的散热部处于风道内，而其他部分处于风道外，进一步保证风道的紧凑性和散热的高效性。

（3）本实用新型的用于低地板车辆的辅助变流器，通过设置左风道板组件，一是使得左腔室布局科学紧凑，进一步保证风道的紧凑性和散热的高效性。二是两块第二导向板能使得第一风道和第二风道的空气被顺畅、精准的引入至两侧的第三风道和第五风道，以对风道内的两套变压器电抗器单元进行高效散热，使得散热效果极佳。

附图说明

图1是本实用新型的用于低地板车辆的辅助变流器的内部立体结构原理示意图。

图2是本实用新型的用于低地板车辆的辅助变流器的内部结构原理示意图一。

图3本实用新型的用于低地板车辆的辅助变流器的散热原理示意图。

图4本实用新型的用于低地板车辆的辅助变流器的内部结构原理示意图二。

图例说明：

1、柜体；11、左腔室；12、右腔室；13、第一风道；14、第二风道；15、第三风道；16、第四风道；17、第五风道；18、进风口；19、排风口；2、散热风机；3、变压器电抗器单元；4、功率模块单元；5、右风道板组件；51、顶板；52、侧边板；53、安装孔；6、左风道板组件；61、隔板；611、风机孔；612、检修口；62、第一导向板；63、第二导向板。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种用于低地板车辆的辅助变流器，包括安装于车辆顶部的柜体1，柜体1内设有左腔室11和右腔室12，左腔室11内安装有两套变压器电抗器单元3，右腔室12内安装有两套功率模块单元4。右腔室12内设有与外界连通的第一风道13和第二风道14、用于分别对两套功率模块单元4进行散热，柜体1的右端侧板上开设有两个进风口18以用于使第一风道13和第二风道14与外界连通。左腔室11内设有依次布置的第三风道15、第四风道16和第五风道17，第三风道15和第五风道17分别对应与第一风道13和第二风道14连通、用于分别对两套变压器电抗器单元3进行散热，第四风道16处于第三风道15和第五风道17之间、且同时与第三风道15和第五风道17连通，第四风道16处设有与外界连通的散热风机2用于使外界冷风同时经第一风道13和第二风道14分别流向第三风道15和第五风道17进行散热后汇集于第四风道16处以排出柜体1外。在本实施例中，散热风机2为抽风机，当散热风机2工作时，外界的冷风先分别同时从第一风道13和第二风道14进入，分别对两套功率模块单元4进行散热后，再分别对应进入第三风道15和第五风道17，对第三风道15和第五风道17内的两套变压器电抗器单元3进行散热，完成两次热交换后的空气再同时进入第四风道16内汇集，被散热风机2排出柜体1外（如图2至图4的箭头方向所示）。当然，在其他实施例中，散热风机2也可以为吹风机，先将外界的冷风抽入第四风道16内，再分别同时进入第三风道15和第五风道17内对两套变压器电抗器单元3进行散热，再分别同时进入第一风道13和第二风道14内对两套功率模块单元4进行散热后排出柜体1外。通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：

一是本实用新型的辅助变流器通过设计合理布局的风道结构，风道的进风口处采用并联方式，出风口处串联，使得只需一个散热风机2即可完成对两套独立的系统冷却，使得辅助变流器结构紧凑、重量轻、体积小、成本低。二是本实用新型布局科学，将两套功率模块单元4和两套变压器电抗器单元3均采取对称布置，冷风先流经散热量相对更大的两套功率模块单元4进行热交换后，再对散热量相对较小的两套变压器电抗器单元3进行散热，使得冷却风均匀的流过两套系统，提高了冷却效率，冷却效果极佳，有效延长了辅助变流器的寿命。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，右腔室12内设有两个平行布置的右风道板组件5，每个右风道板组件5均包括顶板51和设于顶板51两侧的侧边板52，顶板51、两块侧边板52和柜体1的底板配合形成第一风道13或第二风道14，两块顶板51上均开设有安装孔53以用于使两套功率模块单元4的散热部分别处于风道内。通过以上设置，一是使得第一风道13或第二风道14的空间更为紧凑，进入以上两个风道的冷气流不会分散，能够更加集中、高效的完成对两套功率模块单元4进行散热，也能够更好的流入后续的第三风道15和第五风道17内，保证后续的散热效果。二是由于功率模块单元4具有一定的高度，所以在两块顶板51上均开设有安装孔53，使得只有功率模块单元4的散热部处于风道内，而其他部分处于风道外，进一步保证风道的紧凑性和散热的高效性。

如图1、图2、图4所示，进一步，在较佳实施例中，左腔室11内设有左风道板组件6，左风道板组件6包括隔板61和两块第一导向板62，隔板61与柜体1底板平行布置以用于将左腔室11分隔成上腔室和下腔室，两块第一导向板62平行布置于隔板61下方用于支撑隔板61、并且将下腔室分隔成依次布置的第三风道15、第四风道16和第五风道17，两块第一导向板62与柜体1的左端侧板之间留有间距以用于使流经第三风道15和第五风道17的空气进入第四风道16内汇集。由于变压器电抗器单元3的高度不高，因此设计隔板61将左腔室11分隔成上腔室和下腔室，使得第三风道15和第五风道17和两套变压器电抗器单元3均处于下腔室内，使得风道空间更为紧凑，进入以上两个风道的冷气流不会分散，能够更加集中、高效的完成对两套变压器电抗器单元3进行散热。同时，上腔室可用于安装散热风机2，在隔板61上于第四风道16处开设有风机孔611以用于使散热风机2抽取第四风道16内的热气，柜体1的左端侧板上开设有一个排风口19以用于使散热风机2与外界连通，通过这样的设计，使得左腔室11布局科学紧凑。

如图4所示，进一步，在较佳实施例中，第三风道15与第一风道13的连通处、及第五风道17与第二风道14的连通处均设有一块与第一导向板62连接的第二导向板63，第二导向板63斜向布置以用于将第一风道13或第二风道14吹来的冷风导向至第三风道15或第五风道17内的变压器电抗器单元3以进行散热。由于散热风机2具有一定的宽度和体积，使得对应的第四风道16也具有一定的宽度，这势必会使得位于第四风道16两侧的第三风道15和第五风道17靠两侧布置。为将第一风道13和第二风道14的空气顺畅引入至两侧的第三风道15和第五风道17内，本实用新型再设置了特殊的第二导向板63，两块第二导向板63朝向两套变压器电抗器单元3斜向布置，使得第一风道13和第二风道14的空气能够被顺畅、精准的引入至两侧的第三风道15和第五风道17，以对风道内的两套变压器电抗器单元3进行高效散热，使得散热效果极佳。

如图1所示，进一步，在较佳实施例中，隔板61上对应两套变压器电抗器单元3处均开设有一个检修口612，检修口612处设有可拆卸的活动板、以用于打开时对下腔室内的变压器电抗器单元3进行检修维护作业，以便于工作人员在车里顶部进行操作。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于低地板车辆的辅助变流器，包括安装于车辆顶部的柜体（1），其特征在于，所述柜体（1）内设有左腔室（11）和右腔室（12），所述左腔室（11）内安装有两套变压器电抗器单元（3），所述右腔室（12）内安装有两套功率模块单元（4），所述右腔室（12）内设有与外界连通的第一风道（13）和第二风道（14）、用于分别对两套功率模块单元（4）进行散热，所述左腔室（11）内设有依次布置的第三风道（15）、第四风道（16）和第五风道（17），所述第三风道（15）和第五风道（17）分别对应与第一风道（13）和第二风道（14）连通、用于分别对两套变压器电抗器单元（3）进行散热，所述第四风道（16）同时与第三风道（15）和第五风道（17）连通，所述第四风道（16）处设有与外界连通的散热风机（2）用于使外界冷风同时经第一风道（13）和第二风道（14）分别流向第三风道（15）和第五风道（17）进行散热后汇集于第四风道（16）处以排出柜体（1）外。

2.根据权利要求1所述的用于低地板车辆的辅助变流器，其特征在于，所述右腔室（12）内设有两个平行布置的右风道板组件（5），每个所述右风道板组件（5）均包括顶板（51）和设于顶板（51）两侧的侧边板（52），所述顶板（51）、两块侧边板（52）和柜体（1）的底板配合形成第一风道（13）或第二风道（14），两块所述顶板（51）上均开设有安装孔（53）以用于使两套功率模块单元（4）的散热部分别处于风道内。

3.根据权利要求2所述的用于低地板车辆的辅助变流器，其特征在于，所述柜体（1）的右端侧板上开设有两个进风口（18）以用于使第一风道（13）和第二风道（14）与外界连通。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的用于低地板车辆的辅助变流器，其特征在于，所述左腔室（11）内设有左风道板组件（6），所述左风道板组件（6）包括隔板（61）和两块第一导向板（62），所述隔板（61）与柜体（1）底板平行布置以用于将左腔室（11）分隔成上腔室和下腔室，两块所述第一导向板（62）平行布置于隔板（61）下方用于支撑隔板（61）、并且将下腔室分隔成依次布置的第三风道（15）、第四风道（16）和第五风道（17），两块所述第一导向板（62）与柜体（1）的左端侧板之间留有间距以用于使流经第三风道（15）和第五风道（17）的空气进入第四风道（16）内汇集。

5.根据权利要求4所述的用于低地板车辆的辅助变流器，其特征在于，所述第三风道（15）与第一风道（13）的连通处、及第五风道（17）与第二风道（14）的连通处均设有一块与第一导向板（62）连接的第二导向板（63），所述第二导向板（63）斜向布置以用于将第一风道（13）或第二风道（14）吹来的冷风导向至第三风道（15）或第五风道（17）内的变压器电抗器单元（3）以进行散热。

6.根据权利要求4所述的用于低地板车辆的辅助变流器，其特征在于，所述散热风机（2）安装于上腔室，所述隔板（61）上于第四风道（16）处开设有风机孔（611）以用于使散热风机（2）抽取第四风道（16）内的热气，所述柜体（1）的左端侧板上开设有一个排风口（19）以用于使散热风机（2）与外界连通。

7.根据权利要求4所述的用于低地板车辆的辅助变流器，其特征在于，所述隔板（61）上对应两套变压器电抗器单元（3）处均开设有一个检修口（612），所述检修口（612）处设有可拆卸的活动板、以用于打开时对下腔室内的变压器电抗器单元（3）进行检修维护作业。