CN216216557U - 一种变流器功率模块组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变流器功率模块组件，包括冷却单元、功率器件、驱动器件、直流叠层母排、吸收电容及安装支架，所述冷却单元设于所述安装支架上，所述功率器件安装于所述冷却单元上，所述冷却单元上设有驱动安装支架，所述驱动器件安装于所述驱动安装支架上，所述直流叠层母排和所述吸收电容均与所述功率器件连接。本实用新型在保留功率模块核心功能的基础上，简化结构缩小体积，方便进行维护。

Description

一种变流器功率模块组件

技术领域

本实用新型涉及变流器技术领域，尤其涉及一种变流器功率模块组件。

背景技术

目前的功率模块多偏向于功能高度集成化、结构完整封装性的设计，将所有器件封闭在一个模块中完成所有功能，单模块的适用性局限在需求高度一致的产品中，同时高度集成往往也造成模块体积庞大、重量超标，单人维护困难；也有一些功率模块为极简型设计，但只包含基板和功率器件，仅实现功率器件与散热器或基板的安装这一基本功能，可操作性差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在保留功率模块核心功能的基础上，简化结构缩小体积，方便进行维护的变流器功率模块组件。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种变流器功率模块组件，包括冷却单元、功率器件、驱动器件、直流叠层母排、吸收电容及安装支架，所述冷却单元设于所述安装支架上，所述功率器件安装于所述冷却单元上，所述冷却单元上设有驱动安装支架，所述驱动器件安装于所述驱动安装支架上，所述直流叠层母排和所述吸收电容均与所述功率器件连接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述功率器件位于所述冷却单元与所述驱动安装支架之间。

作为上述技术方案的进一步改进：所述功率器件设有多个并沿所述冷却单元的长度方向布置，多个所述功率器件可转动的安装于所述冷却单元上。

作为上述技术方案的进一步改进：所述安装支架包括两个支架分体并分设于所述冷却单元的两端。

作为上述技术方案的进一步改进：所述支架分体上设有母排固定支架，所述直流叠层母排一端固定于其中一个所述支架分体上，另一端固定于另一个所述支架分体上。

作为上述技术方案的进一步改进：两个所述支架分体之间连接有辅助支架。

作为上述技术方案的进一步改进：所述支架分体底部设有滑动导轨。

作为上述技术方案的进一步改进：所述冷却单元至少一端设有把手。

作为上述技术方案的进一步改进：所述安装支架上设有可拆卸的保护壳体，所述冷却单元、功率器件、驱动器件、直流叠层母排和吸收电容位于所述保护壳体内。

作为上述技术方案的进一步改进：所述保护壳体上设有散热格栅。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的变流器功率模块组件针对功率模块需求，剥离出模块的主要功能和关键单元，在满足产品对功率模块的功能要求和性能要求上，实现体积小、重量轻、安装维护方便快捷；功率模块中的必备单元-冷却单元作为安装基板使用，无需引入其它结构件，即将功率模块连接为整体，简化了结构，降低了成本，便于将功率模块整体拉出，方便进行维护。

附图说明

图1是本实用新型变流器功率模块组件外部的立体结构示意图。

图2是本实用新型变流器功率模块组件内部的立体结构示意图。

图3是本实用新型中的冷却单元的立体结构示意图。

图中各标号表示：1、冷却单元；11、驱动安装支架；12、把手；2、功率器件；3、驱动器件；4、直流叠层母排；5、吸收电容；6、安装支架；61、支架分体；62、母排固定支架；63、辅助支架；64、滑动导轨；7、保护壳体；71、散热格栅。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1至图3示出了本实用新型变流器功率模块组件的一种实施例，本实施例的变流器功率模块组件，包括冷却单元1、功率器件2、驱动器件3、直流叠层母排4、吸收电容5及安装支架6，冷却单元1设于安装支架6上，功率器件2安装于冷却单元1上，冷却单元1上设有驱动安装支架11，驱动器件3安装于驱动安装支架11上，直流叠层母排4和吸收电容5均与功率器件2连接。

该变流器功率模块组件针对功率模块需求，剥离出功率模块的主要功能和关键单元，在满足产品对功率模块的功能要求和性能要求上，实现体积小、重量轻、安装维护方便快捷的目的，具体而言：常见的变流器功率模块，一般包含散热器、功率器件2(如IGBT等)、驱动板、直流薄膜电容、叠层母排、吸收电容5和输出母排。根据变流器故障情况，功率模块为高故障率或有高维护性需求的组件，而功率模块中的直流薄膜电容为低故障率器件。根据变流器模块器件重量，直流薄膜电容重量一般超过功率模块总重量的40％甚至更高，直流薄膜电容的体积往往也决定了功率模块的整体体积。根据器件连接特性，电容的连接相对灵活，可通过外挂的形式与模块互联，实现变流要求。基于可维护性要求，保留功率模块核心功能，摈除占重最大可扩展外挂的直流薄膜电容，保留功率器件2、驱动器件3、直流叠层母排4、吸收电容5等关键功能。进一步地，功率模块中的必备单元-冷却单元1作为安装基板使用，功率器件2、驱动器件3安装于冷却单元1上，直流叠层母排4和吸收电容5均与功率器件2连接，因而无需引入其它结构件，即将功率模块连接为整体，简化了结构，降低了成本，便于将功率模块整体拉出，方便进行维护。

进一步地，本实施例中，功率器件2位于冷却单元1与驱动安装支架11之间，或者说功率器件2位于底层，驱动器件3位于功率器件2的上层，整体结构紧凑，空间利用率高。

本实施例中，功率器件2设有12个并沿冷却单元1的长度方向布置(图中为左右方向)，12个功率器件2可转动的安装于冷却单元1上。功率器件2两两一组，共6组，可3组单独作为整流，另外3组作为逆变，也可每2组组合形成3相整流或3相逆变，还可6组单独作为6相整流或逆变。当然在其他实施例中，也可缩减功率器件2的数量，变为3个或6个，还可变更功率器件2容量规格，实现功率等级的上下拓展。相应的，可设置集成的驱动器件3控制所有功率器件2，也可对驱动器件3进行拆分，分相或其他方法单独控制。或者驱动器件3也可与每个功率器件2集成。本实施例中，功率器件2上侧为交流输出侧，下侧为直流侧。采用交流和直流接口一致的功率器件2，通过将功率器件2旋转180°，可转为上侧直流，下侧交流，实现不同的模块布置需求。

作为优选的实施例，安装支架6包括两个支架分体61并分设于冷却单元1的两端，能够将冷却单元1及其上的器件可靠地安装固定。

进一步地，本实施例中，支架分体61上设有母排固定支架62，直流叠层母排4一端固定于其中一个支架分体61上，另一端固定于另一个支架分体61上，避免了直流叠层母排4悬置，安装更稳定、可靠。

优选的，冷却单元1两端均设有把手12，通过两端的把手12方便推拉模块，有利于拆装维护。

进一步地，本实施例中，两个支架分体61之间连接有辅助支架63。当功率模块跨度大，导致无法同时操作两端的把手12时，也可通过推拉辅助支架63进行操作，使用更灵活。辅助支架63也能够将两端的支架分体61连接成整体，提高安装支架6的结构强度。

更进一步地，本实施例中，支架分体61底部设有滑动导轨64。通过滑动导轨64减少模块滑动时的摩擦阻力，使得推拉操作更为平顺、省力。

本实施例中，安装支架6上设有可拆卸的保护壳体7，冷却单元1、功率器件2、驱动器件3、直流叠层母排4和吸收电容5位于保护壳体7内。通过保护壳体7为内部的各器件提供防护作用，防止碰撞等原因导致损坏。需要进行维护时，拆卸掉保护壳体7之后即可进行操作。具体的，保护壳体7例如可以通过螺栓等方式与两个支架分体61、辅助支架63固定。

进一步地，本实施例中，保护壳体7上设有散热格栅71。保护壳体7内部的器件工作时产生的热空气可以通过散热格栅71排出。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种变流器功率模块组件，包括冷却单元(1)、功率器件(2)、驱动器件(3)、直流叠层母排(4)、吸收电容(5)及安装支架(6)，其特征在于：所述冷却单元(1)设于所述安装支架(6)上，所述功率器件(2)安装于所述冷却单元(1)上，所述冷却单元(1)上设有驱动安装支架(11)，所述驱动器件(3)安装于所述驱动安装支架(11)上，所述直流叠层母排(4)和所述吸收电容(5)均与所述功率器件(2)连接。

2.根据权利要求1所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述功率器件(2)位于所述冷却单元(1)与所述驱动安装支架(11)之间。

3.根据权利要求2所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述功率器件(2)设有多个并沿所述冷却单元(1)的长度方向布置，多个所述功率器件(2)可转动的安装于所述冷却单元(1)上。

4.根据权利要求1所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述安装支架(6)包括两个支架分体(61)并分设于所述冷却单元(1)的两端。

5.根据权利要求4所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述支架分体(61)上设有母排固定支架(62)，所述直流叠层母排(4)一端固定于其中一个所述支架分体(61)上，另一端固定于另一个所述支架分体(61)上。

6.根据权利要求4所述的变流器功率模块组件，其特征在于：两个所述支架分体(61)之间连接有辅助支架(63)。

7.根据权利要求4所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述支架分体(61)底部设有滑动导轨(64)。

8.根据权利要求1所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述冷却单元(1)至少一端设有把手(12)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述安装支架(6)上设有可拆卸的保护壳体(7)，所述冷却单元(1)、功率器件(2)、驱动器件(3)、直流叠层母排(4)和吸收电容(5)位于所述保护壳体(7)内。

10.根据权利要求9所述的变流器功率模块组件，其特征在于：所述保护壳体(7)上设有散热格栅(71)。

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