CN209313707U - 高压功率单元的壳体和高压功率单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压功率单元领域，特别涉及一种高压功率单元的壳体和高压功率单元，壳体包括：壳本体、设置于壳本体内的第一支架、第二支架和第三支架，第一支架与壳本体的壳底相对设置，且与壳底相互隔开构成风道，电容器设置于第一支架背离壳底的一侧，控制板设置于风道内；第二支架置于壳本体的壳底，并与第一支架相对且隔开，用于将进入风道内的气流向第一支架远离风道的一侧进行引导；第三支架与第二支架连接，并朝远离第一支架的方向水平延伸，与壳本体的壳底相互隔开，整流逆变模块设置于第三支架背离壳底的一侧。由于通过第一支架和第三支架将壳本体内分隔成了上下两层，从而使得壳本体内的结构更为紧凑。

Description

高压功率单元的壳体和高压功率单元

技术领域

本实用新型涉及一种高压功率单元，特别涉及一种高压功率单元的壳体和高压功率单元。

背景技术

高压功率单元一般为变频器、稳压器和高压电机等，而高压功率单元为变频器时，变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流逆变模块、电容器和控制板等组成，其中，整流逆变模块和电容器之间通过叠层母排连接，控制板分别与整流逆变模块和电容器电性连接，用于控制整流逆变模块和电容器，变频器一般首先通过整流逆变模块将外部市电电压转换成直流电，然后将直流电逆变成电器所需频率的交流电进行输出，电容器的作用是通过叠层母排与整流逆变模块电性连接，吸收整流逆变模块产生的波纹电流，抑制整流逆变模块中的开关管的开关过程而产生的过冲电压，降低叠层母排的阻抗。

目前传统的变频器内的各元器件一般采用一字排开的方式设置于壳体内，采用该方式后，将导致各元器件分散，结构不够紧凑，进而导致单元柜体尺寸偏大，不利于较小占地面积厂房使用，另外，散热单元不集中，将导致风道有可能无法顾及所有发热单元，导致能耗增大，进而导致高压功率单元使用寿命降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压功率单元的壳体和高压功率单元，使得高压功率单元结构紧凑、散热良好。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高压功率单元的壳体，包括：用于容纳整流逆变模块、电容器和控制板的壳本体，所述壳体还包括：

设置于所述壳本体内的第一支架；所述第一支架与所述壳本体的壳底相对设置，且与所述壳底相互隔开构成风道，所述电容器设置于所述第一支架背离所述壳底的一侧，所述控制板设置于所述风道内；

设置于所述壳本体内的第二支架；所述第二支架置于所述壳本体的壳底，并与所述第一支架相对且隔开，用于将进入所述风道内的气流向所述第一支架远离所述风道的一侧进行引导；

设置于所述壳本体内的第三支架；所述第三支架与所述第二支架连接，并朝远离所述第一支架的方向水平延伸，与所述壳本体的壳底相互隔开，所述整流逆变模块设置于所述第三支架背离所述壳底的一侧。

本实用新型的实施方式相对于现有技术而言，由于壳体还包括：设置在壳体内的第一支架、第二支架和第三支架，并且，第一支架和壳本体的壳底相对设置，并且与壳底相互隔开形成风道，电容器设置在第一支架背离壳底的一侧，控制板设置在风道内，也就是说，通过第一支架将壳本体内的部分区域分成上下两层，其中，电容器设置在上层，控制板设置在下层，使得电容器和控制板被叠加起来，另外，第二支架与第一支架相对且隔开，用于将进入风道内的气流向第一支架远离风道的一侧进行引导，也就是说，通过第二支架能够将气流往第一支架的上层引导，使得气流能够对处于第一支架上层的电容器进行散热，另外，第三支架和第二支架连接，并朝远离第一支架的方向水平延伸，与壳本体的壳底相互隔开，整流逆变模块设置在第三支架背离壳底的一侧。也就是说，第三支架也将壳本体内的部分空间分隔成上下两层，整流逆变模块设置在第三支架的上层，当气流进入风道中后，气流能够顺着第二支架往上走进入第一支架和第三支架的上层，给设置在第二支架上层的电容器，以及设置在第三支架上层的整流逆变模块散热，由于通过第一支架和第三支架将壳本体内分隔成了上下两层，从而使得壳本体内的结构更为紧凑，而且由于通过第二支架，能够将第一支架下层气流导引至第一支架和第三支架的上层，从而使得其散热效果更佳，使得风道能够顾及到所有的发热单元，当发热单元散热良好后，其使用寿命也会得到延长，进而能够延长整个高压功率单元的使用寿命。

进一步的，所述第二支架上开设与所述风道相对的通风孔。由于在第二支架上开设于风道相对的通风孔，因此通过该通风孔，气流能够进入第三支架的下层，进而给设置在第三支架上的整流逆变模块散热。

进一步的，所述高压功率单元的壳体还包括：

竖直支架，设置于与所述壳本体的壳底相邻的任意一侧壳本体的侧壁上；

所述竖直支架与所述第一支架连接，固定所述第一支架。

进一步的，所述第三支架平行于所述壳本体的壳底。

进一步的，所述第三支架包括：若干个与所述第二支架连接的支撑臂；

各所述支撑臂均平行于所述壳底设置，且各所述支撑臂远离所述壳底的一侧处于同一平面用于共同支撑固定所述整流逆变模块。

进一步的，各所述支撑臂由所述第二支架有部分朝着平行于所述壳底方向折弯延伸构成。

另外，本实用新型还提供了一种高压功率单元，包括：整流逆变模块、电容器和分别与所述整流逆变模块和所述电容器电性连接的控制板，所述整流逆变模块和所述电容器电性连接，所述高压功率单元还包括：上述的壳体；

所述整流逆变模块、电容器和控制板均设置于所述壳本体内，且所述电容器设置于所述第一支架背离所述壳底的一侧，所述控制板设置于所述风道内，所述整流逆变模块设置于所述第三支架背离所述壳底的一侧。

本实用新型的实施方式相对于现有技术而言，由于壳体还包括：设置在壳体内的第一支架、第二支架和第三支架，并且，第一支架和壳本体的壳底相对设置，并且与壳底相互隔开形成风道，电容器设置在第一支架背离壳底的一侧，控制板设置在风道内，也就是说，通过第一支架将壳本体内的部分区域分成上下两层，其中，电容器设置在上层，控制板设置在下层，使得电容器和控制板被叠加起来，另外，第二支架与第一支架相对且隔开，用于将进入风道内的气流向第一支架远离风道的一侧进行引导，也就是说，通过第二支架能够将气流往第一支架的上层引导，使得气流能够对处于第一支架上层的电容器进行散热，另外，第三支架和第二支架连接，并朝远离第一支架的方向水平延伸，与壳本体的壳底相互隔开，整流逆变模块设置在第三支架背离壳底的一侧。也就是说，第三支架也将壳本体内的部分空间分隔成上下两层，整流逆变模块设置在第三支架的上层，当气流进入风道中后，气流能够顺着第二支架往上走进入第一支架和第三支架的上层，给设置在第二支架上层的电容器，以及设置在第三支架上层的整流逆变模块散热，由于通过第一支架和第三支架将壳本体内分隔成了上下两层，从而使得壳本体内的结构更为紧凑，而且由于通过第二支架，能够将第一支架下层气流导引至第一支架和第三支架的上层，从而使得其散热效果更佳，使得风道能够顾及到所有的发热单元，当发热单元散热良好后，其使用寿命也会得到延长，进而能够延长整个高压功率单元的使用寿命。

进一步的，所述高压功率单元还包括：

叠层铝排，覆盖于所述电容器和所述整流逆变模块的上方，将所述电容器和所述整流逆变模块进行电性连接。

进一步的，所述高压功率单元还包括：与所述电容器电性连接的均压电阻，所述均压电阻设置于所述壳本体内，并位于所述第三支架与所述壳本体的壳底相互隔开的区域中。

进一步的，所述高压功率单元为变频器。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式的高压功率单元的壳体的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施方式的高压功率单元的壳体的主视图；

图3为本实用新型第一实施方式的第一支架与壳底相对关系的结构示意图；

图4为本实用新型第一实施方式的第二支架和第三支架装配后的结构示意图；

图5为本实用新型第一实施方式的高压功率单元的壳体的外观图；

图6为本实用新型第一实施方式的第三支架装配于壳本体内后的结构示意图；

图7为本实用新型第二实施方式的高压功率单元的结构示意图。

附图标记说明：

1、整流逆变模块；2、电容器；3、控制板；41、壳底；42、左侧壁；421、进风口；43、右侧壁；44、后壁；5、第一支架；51、第一支架的上层；52、第一支架的下层；6、第二支架；61、通风孔；7、第三支架；71、第三支架的上层；72、第三支架的下层；73、支撑臂；731、长条板；732、竖直板；8、竖直支架；9、叠层铝排；10、均压电阻。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种高压功率单元的壳体，如图1至3所示，包括：用于容纳整流逆变模块1、电容器2和控制板3的壳本体，所述壳体还包括：设置于所述壳本体内的第一支架5、第二支架6和第三支架7。

其中，所述第一支架5与所述壳本体的壳底41相对设置，且与所述壳底41相互隔开构成风道11，所述电容器2设置于所述第一支架5背离所述壳底41的一侧，所述控制板3设置于所述风道11内；所述第二支架6置于所述壳本体的壳底41，并与所述第一支架5相对且隔开，用于将进入所述风道11内的气流向所述第一支架5远离所述风道11的一侧进行引导；所述第三支架7与所述第二支架6连接，并朝远离所述第一支架5的方向水平延伸，与所述壳本体的壳底41相互隔开，所述整流逆变模块1设置于所述第三支架7背离所述壳底41的一侧。

由于壳体还包括：设置在壳体内的第一支架5、第二支架6和第三支架7，并且，第一支架5和壳本体的壳底41相对设置，并且与壳底41相互隔开形成风道11，电容器2设置在第一支架5背离壳底41的一侧，控制板3设置在风道11内，也就是说，通过第一支架5将壳本体内的部分区域分成上下两层，其中，电容器2设置在第一支架5的上层51，控制板3设置在第一支架5的下层52，使得电容器2和控制板3被叠加起来，另外，第二支架6与第一支架5相对且隔开，用于将进入风道11内的气流向第一支架5远离风道11的一侧进行引导，也就是说，通过第二支架6能够将气流往第一支架的上层51引导，使得气流能够对处于第一支架的上层51的电容器2进行散热，另外，第三支架7和第二支架6连接，并朝远离第一支架5的方向水平延伸，与壳本体的壳底41相互隔开，整流逆变模块1设置在第三支架7背离壳底41的一侧。也就是说，第三支架7也将壳本体内的部分空间分隔成上下两层，整流逆变模块1设置在第三支架的上层71，当气流进入风道11中后，气流能够顺着第二支架6往上走进入第一支架5和第三支架的上层71，给设置在第二支架6上层的电容器2，以及设置在第三支架7上层的整流逆变模块1散热，由于通过第一支架5和第三支架7将壳本体内分隔成了上下两层，从而使得壳本体内的结构更为紧凑，而且由于通过第二支架6，能够将第一支架的下层52气流导引至第一支架5和第三支架的上层71，从而使得其散热效果更佳，使得风道11能够顾及到所有的发热单元，当发热单元散热良好后，其使用寿命也会得到延长，进而能够延长整个高压功率单元的使用寿命。

另外，如图1所示，具体的，在本实施方式中，第一支架5为一块金属制平板，并且，为了固定该第一支架5，并加强第一支架5的结构，高压功率单元的壳体还包括：竖直支架8，竖直支架8设置于与所述壳本体的壳底41相邻的任意一侧壳本体的侧壁上；所述竖直支架8与所述第一支架5连接，固定所述第一支架5。如图所示，竖直支架8为一块与壳本体远离第三支架7一侧的侧壁固定的竖直平板，该竖直平板与壳本体远离第三支架7一侧的侧壁贴设，例如可焊接到壳本体远离第三支架7一侧的侧壁上，并且，第一支架5垂直于竖直支架8，第一支架5可焊接至竖直支架8上，当然，在实际情况中，第一支架5也可以直接焊接到壳本体的左侧壁42上。

另外，具体的，如图1和图5所示，壳本体为一个方形壳体，具有壳底41、与壳底41相对的壳顶、左侧壁42、与左侧壁42相对的右侧壁43、前壁、与前壁相对的后壁44，具体的，竖直支架8设置在壳本体的左侧壁42上，同时，在左侧壁42上还开设有一个进风口421，该进风口421与风道11连通，用于让气流进入风道11内。具体的，在本实施例中，为了防止其他大部件进入风道11内，会在左侧壁42上开设许多长条形通孔，这些通孔构成上述进风口421，

另外，如图1和2所示，处于第一支架的下层52的控制板3设置在壳本体的壳底41上，当然，在实际情况中，控制板3也可设置在第一支架5朝向壳本体的壳底41的一侧。

另外，如图1和3所示，第二支架6为一块与壳底41呈约45度角倾斜角的一块金属制斜板，第二支架6的下端与壳底41固定连接，上端与第三支架7固定连接，并且第二支架6与第一支架5相互隔开，在第一支架5和第二支架6之间形成一个气流通道，风道11中的气流能够通过该气流通道进入到第一支架5的上层和第三支架的上层71。

另外，如图1所示，在第二支架6上还开设有一个与风道11相对的通风孔61，通过该通风孔61，使得风道11内的气流能够进入第三支架的下层72。

另外，所述第三支架7平行于所述壳本体的壳底41，具体的，如图1、3、5所示，第三支架7包括：若干个与第二支架6连接的金属制的支撑臂73，各所述支撑臂73均平行于所述壳底41设置，且各所述支撑臂73远离所述壳底41的一侧处于同一平面用于共同支撑固定所述整流逆变模块1。

具体的，在本实施方式中，如图6所示，第三支架7包括：两个相互隔开的支撑臂73，并且该两个支撑臂73分别与前壁和后壁44固定连接，每个支撑臂73均有部分由第二支架6朝着平行于所述壳底41方向折弯延伸构成，该支撑臂73朝平行于壳底41的部分为一块长条板731，该长条板731一端与第二支架6的上端固定连接，且该长条板731平行与壳底41，整流逆变模块1放置于两个支撑臂73的两块长条板731上。

另外，作为一种优选的技术方案，如图6所示，每个支撑臂73还包括：竖直板732，该竖直板732垂直于长条板731，并且，两个支撑臂73中的两个竖直板732分别与前壁和后壁44固定连接，由于第三支架7包括两个支撑臂73，并且两个支撑臂73相互隔开，也就是说，第三支架7中间是镂空的，当整流逆变模块1设置在第三支架7上后，从通风孔61进入第三支架下层72的气流能够从下方对整流逆变模块1进行散热，同时，沿第二支架6往上走进入第三机架的上层71的气流能够在从上方对整流逆变模块1进行散热，从而使得整个散热效果更佳。

具体的，在实际情况中，为了方便走线，第一支架5上可以开设有第一走线孔，第一导线穿过第一走线孔后分别与第一支架5上的电容器2和处于风道11内的控制板3电性连接，另外，第二导线可以沿着第二支架6往上走，分别与风道11内的控制板3和整流逆变模块1电性连接，通过上述方式，使得控制板3能够控制整流逆变模块1和电容器2。

本实用新型的第二实施方式涉及一种高压功率单元，具体的，该高压功率单元为变频器，如图7所示，该变频器包括：整流逆变模块1、电容器2，以及分别与所述整流逆变模块1和所述电容器2电性连接的控制板3，所述整流逆变模块1和所述电容器2电性连接，所述高压功率单元还包括：第一实施方式中的壳体；

所述整流逆变模块1、电容器2和控制板3均设置于所述壳本体内，且所述电容器2设置于所述第一支架5背离所述壳底41的一侧，所述控制板3设置于所述风道11内，所述整流逆变模块1设置于所述第三支架7背离所述壳底41的一侧。

需要说明的是，传统的叠层母排的材质一般为铜材，但铜的重量较重，因此会增重变频器的重量，为了解决该问题，在本实施方式中，所述高压功率单元还包括：叠层铝排9，叠层铝排9覆盖于所述电容器2和所述整流逆变模块1的上方，将所述电容器2和所述整流逆变模块1进行电性连接，该叠层铝排9的结构和功能与叠层母排相同，仅仅将叠层母排的材质由铜转变成铝，进而可减轻整个变频器的重量。

另外，高压功率单元还包括：与电容器2电性连接的均压电阻10，所述均压电阻设置于所述壳本体内，并位于所述第三支架7与所述壳本体的壳底41相互隔开的区域中，也就是说，在实际情况中，均压电阻设置于第三支架的下层72，为了使电容器2和均压电阻电性连接，在第二支架6上开设第三走线孔，第三导线穿过第三走线孔后分别与均压电阻和电容器2电性连接。

由于电容器2内包括多个电容，因此该均压电阻的主要作用是利用分压原理保证使各个电容上面电压均等,如果没有它,那么会由于各个电容的容量及绝缘电阻的差别,使得各个电容端电压不等。比如有10个耐压值100V的电容通过没有均压电阻时串接到1000V电压两端就可能使得某个上面的电压升高而击穿，它击穿后，其它电容进而很快被击穿。本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种高压功率单元的壳体，包括：用于容纳整流逆变模块、电容器和控制板的壳本体，其特征在于：所述壳体还包括：

设置于所述壳本体内的第一支架；所述第一支架与所述壳本体的壳底相对设置，且与所述壳底相互隔开构成风道，所述电容器设置于所述第一支架背离所述壳底的一侧，所述控制板设置于所述风道内；

设置于所述壳本体内的第二支架；所述第二支架置于所述壳本体的壳底，并与所述第一支架相对且隔开，用于将进入所述风道内的气流向所述第一支架远离所述风道的一侧进行引导；

设置于所述壳本体内的第三支架；所述第三支架与所述第二支架连接，并朝远离所述第一支架的方向水平延伸，与所述壳本体的壳底相互隔开，所述整流逆变模块设置于所述第三支架背离所述壳底的一侧。

2.根据权利要求1所述的高压功率单元的壳体，其特征在于：所述第二支架上开设与所述风道相对的通风孔。

3.根据权利要求1所述的高压功率单元的壳体，其特征在于，所述高压功率单元的壳体还包括：

竖直支架，设置于与所述壳本体的壳底相邻的任意一侧壳本体的侧壁上；

所述竖直支架与所述第一支架连接，固定所述第一支架。

4.根据权利要求1所述的高压功率单元的壳体，其特征在于：所述第三支架平行于所述壳本体的壳底。

5.根据权利要求1或4中任意一项所述的高压功率单元的壳体，其特征在于：所述第三支架包括：若干个与所述第二支架连接的支撑臂；

各所述支撑臂均平行于所述壳底设置，且各所述支撑臂远离所述壳底的一侧处于同一平面用于共同支撑固定所述整流逆变模块。

6.根据权利要求5所述的高压功率单元的壳体，其特征在于：各所述支撑臂由所述第二支架有部分朝着平行于所述壳底方向折弯延伸构成。

7.一种高压功率单元，包括：整流逆变模块、电容器和分别与所述整流逆变模块和所述电容器电性连接的控制板，所述整流逆变模块和所述电容器电性连接，其特征在于：所述高压功率单元还包括：如权利要求1至6中任意一项所述的壳体；

所述整流逆变模块、电容器和控制板均设置于所述壳本体内，且所述电容器设置于所述第一支架背离所述壳底的一侧，所述控制板设置于所述风道内，所述整流逆变模块设置于所述第三支架背离所述壳底的一侧。

8.根据权利要求7所述的高压功率单元，其特征在于：所述高压功率单元还包括：

叠层铝排，覆盖于所述电容器和所述整流逆变模块的上方，将所述电容器和所述整流逆变模块进行电性连接。

9.根据权利要求7所述的高压功率单元，其特征在于：所述高压功率单元还包括：与所述电容器电性连接的均压电阻，所述均压电阻设置于所述壳本体内，并位于所述第三支架与所述壳本体的壳底相互隔开的区域中。

10.根据权利要求7所述的高压功率单元，其特征在于：所述高压功率单元为变频器。