CN210224499U - 叠层母排及变流装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种叠层母排及变流装置，该叠层母排包括叠压在一起的多个导体层、以及设置在相邻两个导体层之间的绝缘层，直流正极板导体层上设置有用于与输入电气元件连接的正极输入端子、以及用于与变流元件的正极端子连接的第一连接端子；直流负极板导体层上设置有用于与输入电气元件连接的负极输入端子、以及用于与变流元件的负极端子连接的第二连接端子；交流极板导体层上设置有用于与输出电气元件连接的交流输出端子、以及用于与变流元件的交流端子连接的第三连接端子。由于叠层母排上设置有交流极板导体层，从而实现了直流电路和交流电路的完美结合，拓展了叠层母排在交流电领域的应用；并且该叠层母排结构简单、紧凑，占用空间体积小。

Description

叠层母排及变流装置

技术领域

本公开涉及电气连接技术领域，具体地，涉及一种叠层母排及变流装置。

背景技术

叠层母排又称复合母排、层叠母排、层叠母线排、复合铜排，英文叫 LaminatedBusbar，是一种多层复合结构连接排，可算是配电系统的高速公路。与传统的、笨重的、费时和麻烦的配线方法相比，使用复合母线排可以提供现代的、易于设计、安装快速和结构清晰的配电系统。

现有技术中的叠层母排多是直流正极板导体层和直流负极板导体层的组合以实现电气的连接，在应用于交流电的传输时，一般很少具有对应的导体层对交流电进行传输。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种叠层母排及变流装置，该叠层母排能够应用于交流电的传输，且结构简单、紧凑，占用空间体积小。

为了实现上述目的，本公开提供一种叠层母排，包括叠压在一起的多个导体层、以及设置在相邻两个所述导体层之间的绝缘层，所述多个导体层包括直流正极板导体层、直流负极板导体层以及交流极板导体层；所述直流正极板导体层上设置有用于与输入电气元件连接的正极输入端子、以及用于与变流元件的正极端子连接的第一连接端子；所述直流负极板导体层上设置有用于与所述输入电气元件连接的负极输入端子、以及用于与所述变流元件的负极端子连接的第二连接端子；所述交流极板导体层上设置有用于与输出电气元件连接的交流输出端子、以及用于与所述变流元件的交流端子连接的第三连接端子。

可选地，所述交流极板导体层位于所述直流正极板导体层和所述直流负极板导体层的上方。

可选地，所述直流正极板导体层上设置有多个第一连接端子组，所述直流负极板导体层上设置有多个第二连接端子组，所述交流极板导体层上设置有多个第三连接端子组，所述多个第一连接端子组、所述多个第二连接端子组、所述多个第三连接端子组均沿第一方向间隔设置；每个所述第一连接端子组包括多个沿不同于所述第一方向的第二方向间隔设置的所述第一连接端子，每个第二连接端子组包括多个沿所述第二方向间隔设置的所述第二连接端子，每个第三连接端子组包括多个沿所述第二方向间隔设置的所述第三连接端子。

可选地，所述第一连接端子组、所述第二连接端子组、所述第三连接端子组沿所述第一方向错开。

可选地，所述直流正极板导体层还包括多个沿所述第一方向间隔设置的第一安装孔组，所述第一安装孔组包括多个沿所述第二方向间隔设置的第一安装孔，所述第一安装孔用于供所述变流元件的正极端子穿过，每个所述第一连接端子固定在对应的第一安装孔的孔壁上；所述直流负极板导体层还包括多个沿所述第一方向间隔设置的第二安装孔组，所述第二安装孔组包括多个沿所述第二方向间隔设置的第二安装孔，所述第二安装孔用于供所述变流元件的负极端子穿过，每个所述第二连接端子固定在对应的第二安装孔的孔壁上；所述交流极板导体层还包括多个沿所述第一方向间隔设置的第三安装孔组，所述第三安装孔组包括多个沿所述第二方向设置的第三安装孔，所述第三安装孔用于供所述变流元件的交流端子穿过，每个所述第三连接端子固定在对应的第三安装孔的孔壁上。

可选地，所述绝缘层和所述直流负极板导体层上均开设有用于供所述交流元件的正极端子穿过的第一避让通孔，所述第一避让通孔与所述第一安装孔连通；所述绝缘层和所述直流正极板导体层上均开设有用于供所述交流元件的负极端子穿过的第二避让通孔，所述第二避让通孔与所述第二安装孔连通；所述绝缘层、所述直流正极板导体层以及所述负极正极板导体层上均开设有用于供所述交流元件的交流端子穿过的第三避让通孔，所述第三避让通孔与所述第三安装孔连通。

可选地，所述交流极板导体层包括第一交流极板导体层和第二交流极板导体层，所述交流输出端子包括第一交流输出端子和第二交流输出端子，所述第一交流极板导体层的一端设置有所述第三连接端子，另一端设置有所述第一交流输出端子，所述第二交流极板导体层的一端设置有所述第三连接端子，另一端设置有所述第二交流输出端子。

可选地，所述第一交流极板导体层上设置的所述第三连接端子的数量少于所述第二交流极板导体层上设置的所述第三连接端子的数量。

本公开还提供一种变流装置，所述变流装置包括变流元件以及上述的叠层母排，所述变流元件的正极端子连接所述叠层母排的所述第一连接端子，所述变流元件的负极端子连接所述叠层母排的所述第二连接端子，所述变流元件的交流端子连接所述叠层母排的所述第三连接端子。

可选地，所述变流元件为IGBT模块。

通过上述技术方案，采用叠压的方式在直流正极板导体层和直流负极板导体层的基础上设置交流极板导体层，并且多个导体层上分别设置有用于与变流元件连接的第一连接端子、第二连接端子以及第三连接端子。外部输入电气元件向直流正极板导体层的正极输入端子和直流负极板导体层负极输入端子上输入直流电，经上述连接端子的传输流向变流元件，再经过变流元件的转变后输出至交流导体层的交流输出端子，最后传输至接收交流电的外部输出电气元件，实现了直流电路和交流电路的完美结合，拓展了叠层母排在交流电领域的应用；并且该叠层母排结构简单、紧凑，又因采用叠压的方式将多个导体层进行装配，占用空间体积小，散热面积大。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开一种可选的实施方式的叠层母排的立体装配结构示意图，其中示出了变流元件；

图2是本公开一种可选的实施方式的叠层母排与变流元件装配在一起的结构示意图，也即为变流装置的结构示意图；

图3是图2中的C处的局部放大图。

附图标记说明

1 直流正极板导体层 11 正极输入端子

12 第一连接端子 121 第一连接端子组

13 第一安装孔 131 第一安装孔组

2 直流负极板导体层 21 负极输入端子

22 第二连接端子 221 第二连接端子组

23 第二安装孔 231 第二安装孔组

3 交流极板导体层 31 交流输出端子

311 第一交流输出端子 312 第二交流输出端子

32 第三连接端子 321 第三连接端子组

33 第三安装孔 331 第三安装孔组

34 第一交流极板导体层 35 第二交流极板导体层

4 绝缘层 5 第一避让通孔

6 第二避让通孔 7 第三避让通孔

67 第四避让通孔 10 变流元件

100 IGBT模块组 101 正极端子

102 负极端子 103 交流端子

A 第一方向 B 第二方向

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是以相应附图的图面方向为基准而定义的，具体可参照图2所示，上定义为E所指的方向，下定义为F所指的方向，此外，所使用的术语如“第一”、“第二”及“第三”仅是用来区分一个要素和另外一个要素，并不具有顺序性和重要性。

如图1至图3所示，本公开提供一种叠层母排，该叠层母排可以包括叠压在一起的用来导电的多个导体层、以及可以设置在相邻两个导体层之间的绝缘层4，绝缘层4能够使多个电势不同的导体层隔离开来，使得导体层之间相互绝缘，避免发生电流的串流。其中，多个导体层可以包括直流正极板导体层1、直流负极板导体层2以及交流极板导体层3；直流正极板导体层1 上可以设置有用于与输入电气元件连接的正极输入端子11、以及用于与变流元件10的正极端子101连接的第一连接端子12；直流负极板导体层2上可以设置有用于与输入电气元件连接的负极输入端子21、以及用于与变流元件 10的负极端子102连接的第二连接端子22；交流极板导体层3上可以设置有用于与输出电气元件连接的交流输出端子31、以及用于与变流元件10的交流端子103连接的第三连接端子32。上述的正极输入端子11和负极输入端子21均可以为多个，并可以与输入电气元件连接，该输入电气元件可以为外接电源、负载或者电容等；而上述的输出电气元件可以为应用交流电的设备，例如交流电机等。

通过上述技术方案，由于叠层母排上设置有交流极板导体层3，并且多个导体层上分别设置有用于与变流元件10连接的第一连接端子12、第二连接端子22以及第三连接端子32，使得当外部输入电气元件通过向直流正极板导体层1的正极输入端子11和直流负极板导体层2负极输入端子21上输入直流电后，直流电可以经上述各连接端子12、22、32的传输流向变流元件10，再经过变流元件10进行转变后直接输出至交流极板导体层3的交流输出端子31，最后将交流电传输至接收交流电的外部输出电气元件上，从而实现了直流电路和交流电路的完美结合，拓展了叠层母排在交流电领域的应用。并且，由于直流正极板导体层1、直流负极板导体层2、交流极板导体层3通过叠压的方式装配在一起，使得该叠层母排的结构更为简单、紧凑、占用空间体积小、散热面积大、易于布置。

如图1和图2所示，交流极板导体层3可以位于直流正极板导体层1和直流负极板导体层2的上方，便于电路的布置，能够更有效地将交流电传输至外部输出电气元件，提高导电的效率。而位于交流极板导体层3下方的直流正极板导体层1和直流负极板导体层2在布置方式上没有特殊的要求，在一种实施方式中，直流负极板导体层2可以在直流正极板导体层1和交流极板导体层3之间；在另外一种实施方式中，直流正极板导体层1可以在直流负极板导体层2和交流极板导体层3之间，本公开对此不作限制。

作为一种可选的实施方式，直流正极板导体层1、直流负极板导体层2 和交流极板导体层3之间可以相互平行布置，能够有效地消除互感，降低杂散电感，提高叠层母排运行的可靠性。

具体地，如图1和图2所示，直流正极板导体层1上可以设置有多个第一连接端子组121，直流负极板导体层2上可以设置有多个第二连接端子组 221，交流极板导体层3上可以设置有多个第三连接端子组321，多个第一连接端子组121、多个第二连接端子组221、多个第三连接端子组321均沿第一方向A间隔设置；每个第一连接端子组121可以包括多个沿不同于第一方向A的第二方向B间隔设置的第一连接端子12，每个第二连接端子组221 可以包括多个沿第二方向B间隔设置的第二连接端子22，每个第三连接端子组321可以包括多个沿第二方向B间隔设置的第三连接端子32。通过设置多个连接端子组121、221、321可以使叠层母排能够外接多个变流元件10，增加叠层母排的导电路径，提高导电能力。

这里，在本公开提供的示例性实施方式中，如图2所示，第一方向A与第二方向B相互垂直，第一方向A可以是叠层母排的长度方向，第二方向B 可以为叠层母排的宽度方向。在其他实施方式中，第一方向A也可以为叠层母排的宽度方向，第二方向B也可以为叠层母排的长度方向。

在一种具体地实施方式中，直流正极板导体层1沿第一方向A布置有三个第一连接端子组121，第一连接端子组121可以包括沿第二方向B间隔设置的三个第一连接端子12；直流负极板导体层2沿第一方向A布置有三个第二连接端子组221；第二连接端子组221可以包括沿第二方向B间隔设置的三个第二连接端子22；交流极板导体层3沿第一方向A布置有三个第三连接端子组321，第三连接端子组321包括沿第二方向B间隔设置的三个第三连接端子32。

进一步地，如图2所示，第一连接端子组121、第二连接端子组221、第三连接端子组321可以沿第一方向A错开。例如，在一种可选的实施方式中，叠层母排沿第一方向A依次布置有三套端子组，每套端子组沿第一方向 A依次且错开布置有第一连接端子组121、第二连接端子组221、第三连接端子组321，以便于与变流元件10的正极端子101、负极端子102、交流端子103对应并进行连接，提高结构布置及电路连接的合理性。

此外，如图1至图3所示，直流正极板导体层1还可以包括多个沿第一方向A间隔设置的第一安装孔组131，第一安装孔组131可以包括多个沿第二方向B间隔设置的第一安装孔13，第一安装孔13可以用于供变流元件10 的正极端子101穿过，每个第一连接端子12固定在对应的第一安装孔13的孔壁上；直流负极板导体层2还包括多个沿第一方向A间隔设置的第二安装孔组231，第二安装孔组231包括多个沿第二方向B间隔设置的第二安装孔 23，第二安装孔用于供变流元件10的负极端子102穿过，每个第二连接端子22固定在对应的第二安装孔23的孔壁上；交流极板导体层3还包括多个沿第一方向A间隔设置的第三安装孔组331，第三安装孔组331包括多个沿第二方向B设置的第三安装孔33，第三安装孔33用于供变流元件10的交流端子103穿过，每个第三连接端子32固定在对应的第三安装孔33的孔壁上。通过设置安装孔组131、231、331能够方便变流元件10的端子101、102、 103的插设，并且在安装孔组131、231、331的孔壁上对应设置连接端子12、 22、32，方便变流元件10的端子101、102、103在插入安装孔组131、231、 331中对应的安装孔13、23、33后可以与对应的连接端子12、22、32相连，实现电连接的作用。

作为一种可选的实施方式，连接端子12、22、32可以采用冲压工艺成型，并沿着叠层母排的厚度方向延伸以凸出于叠层母排的上表面，多个连接端子12、22、32凸出部分的长度相等，便于与变流元件10的端子齐平并与之连接，保持结构的均一性。在连接方式的选择上，变流元件10的端子101、 102、103和叠层母排的连接端子12、22、32可以采用焊接、压接等方式进行连接，本公开对具体地连接方式不作限定。

如图1所示，绝缘层4、直流负极板导体层2上均可以开设有用于供变流元件10的正极端子101穿过的第一避让通孔5，第一避让通孔5与第一安装孔13连通；绝缘层4、直流正极板导体层1上均开设有用于供变流元件 10的负极端子102穿过的第二避让通孔6，第二避让通孔6与第二安装孔23 连通；绝缘层4、直流正极板导体层1、直流负极板导体层2上均开设有用于供变流元件10的交流端子103穿过的第三避让通孔7，第三避让通孔7 与第三安装孔33连通。另外，直流正极板导体层1上的第二避让通孔6和第三避让通孔7可以相互连通以形成第四避让通孔67，以节省材料，使变流元件10的负极端子102和交流端子103能够共同穿过第四避让孔67。通过开设避让通孔5、6、7、67使变流元件10的端子101、102、103能够穿过叠层母排并与叠层母排上表面上的连接端子12、22、32相连，结构紧凑，布局合理。

如图2所示，交流极板导体层3可以包括第一交流极板导体层34和第二交流极板导体层35，交流输出端子31可以包括第一交流输出端子311和第二交流输出端子312，第一交流极板导体层34的一端可以设置有第三连接端子32，另一端可以设置有第一交流输出端子311，第二交流极板导体层35 的一端可以设置有第三连接端子32，另一端可以设置有第二交流输出端子 312。通过设置第一交流极板导体层34和第二交流极板导体层35可以使叠层母排分别具有第一交流输出端子311和第二交流输出端子312，从而能够向两个输出电气元件传输交流电，避免设置两个叠层母排与两个输出电气元件对应，节省材料、实用性强。可选地，第一交流极板导体层34和第二交流极板导体层35形成为L形板状结构，以使第一交流极板导体层34和第二交流极板导体层35可以围成U形结构，以便于第一交流极板导体层34和第二交流极板导体层35在叠层母排上的布置。此外，第一交流极板导体层34 和第二交流极板导体层35可以均为多个，以便于与输出电气元件连接。

进一步地，第一交流极板导体层34上设置的第三连接端子32的数量可以少于第二交流极板导体层35上设置的第三连接端子32的数量。例如，第一交流极板导体层34的一端可以仅设置有一个第三连接端子32，第二交流极板导体层35的一端可以设置有两个第三连接端子32，从而使第一交流输出端子311的输出功率小于第二交流输出端子312的输出功率，这样，第一交流输出端子311可以与功率较小的输出电气元件(例如交流电机)相连；而第二交流输出端子312可以与功率较大的输出电气元件连，从而使叠层母排可以应用于不同功率的输出电气元件。

另外，上述的绝缘层4可以采用PET、FR4、PEN等材料制成，且该绝缘层4可以通过热压合技术和导体层复合在一起，大幅提升了叠层母排的整体强度，使得叠层母排抗冲击能力更强，可靠性更高。

本公开还提供一种变流装置，该变流装置可以包括变流元件10以及上述的叠层母排，变流元件10的正极端子101连接叠层母排的第一连接端子 12，变流元件10的负极端子102连接叠层母排的第二连接端子22，变流元件10的交流端子103连接叠层母排的第三连接端子32。

可选地，变流元件10可以为九个IGBT模块，并且每三个IGBT模块组成一个IGBT模块组100，每个IGBT模块组100的三个正极端子101和每个第一连接端子组121相连，每个IGBT模块组100的三个负极端子102 和每个第二连接端子组221相连，每个IGBT模块组100的三个交流端子103 和每个第三连接端子组321相连，结构布置合理、紧凑。但是本公开并不对变流元件10的具体类型作限定。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种叠层母排，其特征在于，包括叠压在一起的多个导体层、以及设置在相邻两个所述导体层之间的绝缘层(4)，所述多个导体层包括直流正极板导体层(1)、直流负极板导体层(2)以及交流极板导体层(3)；

所述直流正极板导体层(1)上设置有用于与输入电气元件连接的正极输入端子(11)、以及用于与变流元件(10)的正极端子(101)连接的第一连接端子(12)；

所述直流负极板导体层(2)上设置有用于与所述输入电气元件连接的负极输入端子(21)、以及用于与所述变流元件(10)的负极端子(102)连接的第二连接端子(22)；

所述交流极板导体层(3)上设置有用于与输出电气元件连接的交流输出端子(31)、以及用于与所述变流元件(10)的交流端子(103)连接的第三连接端子(32)。

2.根据权利要求1所述的叠层母排，其特征在于，所述交流极板导体层(3)位于所述直流正极板导体层(1)和所述直流负极板导体层(2)的上方。

3.根据权利要求2所述的叠层母排，其特征在于，所述直流正极板导体层(1)上设置有多个第一连接端子组(121)，所述直流负极板导体层(2)上设置有多个第二连接端子组(221)，所述交流极板导体层(3)上设置有多个第三连接端子组(321)，所述多个第一连接端子组(121)、所述多个第二连接端子组(221)、所述多个第三连接端子组(321)均沿第一方向(A)间隔设置；

每个所述第一连接端子组(121)包括多个沿不同于所述第一方向(A)的第二方向(B)间隔设置的所述第一连接端子(12)，每个第二连接端子组(221)包括多个沿所述第二方向(B)间隔设置的所述第二连接端子(22)，每个第三连接端子组(321)包括多个沿所述第二方向(B)间隔设置的所述第三连接端子(32)。

4.根据权利要求3所述的叠层母排，其特征在于，所述第一连接端子组(121)、所述第二连接端子组(221)、所述第三连接端子组(321)沿所述第一方向(A)错开。

5.根据权利要求3所述的叠层母排，其特征在于，所述直流正极板导体层(1)还包括多个沿所述第一方向(A)间隔设置的第一安装孔组(131)，所述第一安装孔组(131)包括多个沿所述第二方向(B)间隔设置的第一安装孔(13)，所述第一安装孔(13)用于供所述变流元件(10)的正极端子(101)穿过，每个所述第一连接端子(12)固定在对应的第一安装孔(13)的孔壁上；

所述直流负极板导体层(2)还包括多个沿所述第一方向(A)间隔设置的第二安装孔组(231)，所述第二安装孔组(231)包括多个沿所述第二方向(B)间隔设置的第二安装孔(23)，所述第二安装孔(23)用于供所述变流元件(10)的负极端子(102)穿过，每个所述第二连接端子(22)固定在对应的第二安装孔(23)的孔壁上；

所述交流极板导体层(3)还包括多个沿所述第一方向(A)间隔设置的第三安装孔组(331)，所述第三安装孔组(331)包括多个沿所述第二方向(B)设置的第三安装孔(33)，所述第三安装孔(33)用于供所述变流元件(10)的交流端子(103)穿过，每个所述第三连接端子(32)固定在对应的第三安装孔(33)的孔壁上。

6.根据权利要求5所述的叠层母排，其特征在于，所述绝缘层(4)和所述直流负极板导体层(2)上均开设有用于供所述变流元件(10)的正极端子(101)穿过的第一避让通孔(5)，所述第一避让通孔(5)与所述第一安装孔(13)连通；所述绝缘层(4)和所述直流正极板导体层(1)上均开设有用于供所述变流元件(10)的负极端子(102)穿过的第二避让通孔(6)，所述第二避让通孔(6)与所述第二安装孔(23)连通；所述绝缘层(4)、所述直流正极板导体层(1)以及所述直流负极板导体层(2)上均开设有用于供所述变流元件(10)的交流端子(103)穿过的第三避让通孔(7)，所述第三避让通孔(7)与所述第三安装孔(33)连通。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的叠层母排，其特征在于，所述交流极板导体层(3)包括第一交流极板导体层(34)和第二交流极板导体层(35)，所述交流输出端子(31)包括第一交流输出端子(311)和第二交流输出端子(312)，所述第一交流极板导体层(34)的一端设置有述第三连接端子(32)，另一端设置有所述第一交流输出端子(311)，所述第二交流极板导体层(35)的一端设置有所述第三连接端子(32)，另一端设置有所述第二交流输出端子(312)。

8.根据权利要求7所述的叠层母排，其特征在于，所述第一交流极板导体层(34)上设置的所述第三连接端子(32)的数量少于所述第二交流极板导体层(35)上设置的所述第三连接端子(32)的数量。

9.一种变流装置，其特征在于，所述变流装置包括变流元件(10)以及上述权利要求1-8中任意一项所述的叠层母排，所述变流元件(10)的正极端子(101)连接所述叠层母排的所述第一连接端子(12)，所述变流元件(10)的负极端子(102)连接所述叠层母排的所述第二连接端子(22)，所述变流元件(10)的交流端子(103)连接所述叠层母排的所述第三连接端子(32)。

10.根据权利要求9所述的变流装置，其特征在于，所述变流元件(10)为IGBT模块。

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