CN209767381U - 一种大容量链式水冷功率模块 - Google Patents

Abstract

一种大容量链式水冷功率模块，所述功率模块包括壳体(1)、IGBT模块(2)、控制板(3)、驱动板(4)、电阻(5)、水冷板散热器(6)、电源(7)、端子(8)、吸收电容(9)、滤波电容(10)，壳体(1)由底板(11)、U型板(12)、支撑板(13)和横梁(14)用铆钉铆接成组件；支撑板(13)与底板(11)中部、U型板(12)前后铆钉固定；水冷板散热器(6)通过螺钉固定在壳体(1)上，IGBT模块(2)、电阻(5)通过螺钉固定在水冷板散热器(6)上。所述功率模块布局紧凑，安装简便、灵活，便于接线与维护，对外接口少，外型美观，通用性强。

Description

一种大容量链式水冷功率模块

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种适用于大容量SVG链式水冷功率模块。

背景技术

静止无功发生器(SVG)链式功率单元，一般根据电压等级的不同会拆分成多个低压功率单元，而现有的大容量SVG链式功率模块属于风冷散热形式，体积比较庞大，导致柜体尺寸过大，结构件成本过高，装配时间长，维修、运输不方便，给工程进度带来影响。且在市场竞争中要考虑成本因素，在不影响产品性能的前提下，降低成本将为企业带来经济效益。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种大容量水冷的链式功率单元，集成了各种单元模块、通用性强、对外接口少的结构形式，以满足产品模块化、通用化、集成化的需求，具有可维护性高、功率扩展方便等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型提出如下结构方案：

一种大容量链式水冷功率模块，所述功率模块包括壳体1、IGBT模块2、控制板3、驱动板4、电阻5、水冷板散热器6、电源7、端子8、吸收电容9、滤波电容10，其特征在于：

壳体1由底板11、U型板12、支撑板13和横梁14用铆钉铆接成组件，在铆接组件上安装第一板15、第二板16，扣手17位于U型板12的前后两侧；

支撑板13与底板11中部、U型板12前后铆钉固定；横梁14与U型板12铆钉固定。

水冷板散热器6通过螺钉固定在壳体1上，IGBT模块2、电阻5通过螺钉固定在水冷板散热器6上。

本实用新型进一步包括以下优选方案：

控制板3和电源7固定在第一板15上，驱动板4固定在第二板16上，端子8固定在U型板12外侧。滤波电容10通过支撑板13固定在横梁14上，滤波电容10上安装层叠母排正21、层叠母排负22，在层叠母排正21、层叠母排负22中间放置绝缘板23，层叠母排正21、层叠母排负22的另一侧连接IGBT模块2，层叠母排正21、层叠母排负22上安装吸收电容9。交流输出铜排18、交流输入铜排19通过U型板12上固定的SMC绝缘板20伸出到壳体外侧。

本实用新型具有如下有益效果：

功率模块集成了各种单元器件，以适用于大容量链式SVG，并采用水冷板散热器的水冷散热方式为功率模块散热，减少了风扇的应用，散热体积更小，运行静音模式，以解决现有技术大容量SVG模块体积大，组装、存储、运输、维修不方便等技术问题。

附图说明

图1是现有技术中功率模块的电路示意图；

图2是本实用新型功率模块一种实施例的透视图；

图3是本实用新型功率模块一种实施例的内部结构图；

图4是本实用新型功率模块一种实施例的剖视图；

图5是本实用新型功率模块一种实施例的侧视图；

其中：1-壳体，2-IGBT模块，3-控制板，4-驱动板，5-电阻，6-水冷板散热器，7-电源，8-端子，9-吸收电容，10-滤波电容，11-底板，12-U型板，13-支撑板，14-横梁，15-第一板，16-第二板，17-扣手，18-交流输出铜排，19-交流输入铜排，20–SMC板，21-层叠母排正，22-层叠母排负，23-绝缘板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的结构方案进行清楚、完整地描述。

图1为现有技术中功率模块的电路示意图，控制单元其输入端通过光纤接收来自外部的控制信号，输出端连接驱动单元，驱动单元连接IGBT模块的驱动门级，驱动信号在驱动单元内经过光电转换、隔离放大等处理后驱动IGBT模块，通过检测IGBT模块的电压、电流值，判定系统的工作状态，以及模块是否发生故障，对系统进行闭环反馈控制，实现脉宽调制功能。控制单元连接15V直流电源模块为其供电，IGBT模块的交流输出交流电，滤波电容作为IGBT模块的支撑电容。

图2、图3、图4示出了本实用新型功率模块，由图2、图3、图4可见，功率模块包括壳体1、IGBT模块2、控制板3、驱动板4、电阻5、水冷板散热器6、电源7、端子8、吸收电容9、滤波电容10，壳体1由底板11、U型板12、支撑板13、横梁14用铆钉铆接成组件，在铆接组件上安装第一板15、第二板16；支撑板13与底板11中部、U型板12前后铆钉固定；支撑板13、横梁14分别与U型板12铆钉固定。

图5是本实用新型功率模块一种实施例的侧视图，由图5可见，水冷板散热器6通过螺钉固定在壳体1上，滤波电容10上安装层叠母排正21、层叠母排负22，层叠母排正21、层叠母排负22中间放置绝缘板23。

为了能够方便、轻松地安装和拆卸，U型板上前后有扣手17，方便搬运，安装时将模块推进柜体内上，在固定好U型板前侧上下的安装孔即可，同时再连接好前侧交流输出铜排18、交流输入铜排19，及前侧端子8插头和控制板3光纤端子插头，即可完成安装。拆卸时则过程相反，先将铜排螺栓放松，端子8插头和光纤端子插头拔出，再将安装螺栓拧松即可将功率模块拆下。

总体说来，整个模块的布置减少了安装、检测与维修的工作量，并优化了模块的电气性能，功率模块通用性更强、对外接口少，模块化程度高、可维护性高以及功率扩展方便等，通过不同的组合配置方式可以生成多样化的产品，来满足不同项目的需求。

以上所述仅为本实用新型的一种实施案例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种大容量链式水冷功率模块，所述功率模块包括壳体(1)、IGBT模块(2)、控制板(3)、驱动板(4)、电阻(5)、水冷板散热器(6)、电源(7)、端子(8)、吸收电容(9)、滤波电容(10)，其特征在于：

壳体(1)由底板(11)、U型板(12)、支撑板(13)和横梁(14)用铆钉铆接成组件，在铆接组件上安装第一板(15)、第二板(16)；

支撑板(13)与底板(11)中部、U型板(12)前后铆钉固定；横梁(14)与U型板(12)铆钉固定；

水冷板散热器(6)通过螺钉固定在壳体(1)上，IGBT模块(2)、电阻(5)通过螺钉固定在水冷板散热器(6)上。

2.如权利要求1所述的一种大容量链式水冷功率模块，其特征在于：

控制板(3)和电源(7)固定在第一板(15)上，驱动板(4)固定在第二板(16)上，端子(8)固定在U型板(12)外侧。

3.如权利要求1或2所述的一种大容量链式水冷功率模块，其特征在于：

滤波电容(10)通过支撑板(13)固定在横梁(14)上，滤波电容(10)上安装层叠母排正(21)、层叠母排负(22)，在层叠母排正(21)、层叠母排负(22)中间放置绝缘板(23)。

4.如权利要求3所述的一种大容量链式水冷功率模块，其特征在于：

层叠母排正(21)、层叠母排负(22)上安装吸收电容(9)。

5.如权利要求1或2所述的一种大容量链式水冷功率模块，其特征在于：

交流输出铜排(18)、交流输入铜排(19)通过U型板(12)上固定的SMC绝缘板(20)伸出到壳体外侧。

6.如权利要求1或2所述的一种大容量链式水冷功率模块，其特征在于：

该功率模块还包括扣手(17)，所述扣手(17)位于U型板(12)的前后两侧。