CN216389340U - 一种整流模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种整流模块，属于电气设备技术领域，该整流模块包括底板、设置于所述底板的一侧的水冷板、设置于所述水冷板的远离所述底板的一侧的3N个二极管组件、设置于所述3N个二极管组件的远离所述水冷板的一侧的直流铜排和交流铜排，所述直流铜排和所述交流铜排分别与所述3N个二极管组件连接；所述3N个二极管组件将所述交流铜排输入的交流电转换为直流电，所述直流电通过所述直流铜排输出，所述水冷板对所述3N个二极管组件进行水冷散热。本实用新型解决了现有技术中整流模块存在体积较大且成本较高的问题，达到有效减小模块的体积，节省模块成本，散热效果更好，且噪音更低的效果。

Description

一种整流模块

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种整流模块。

背景技术

在变频传动系统中，整流是必不可少的一环。现有的整流模块多以强制风冷散热为主，具体通过增设风冷散热器或风扇，并设置钣金外壳来形成风道，实现风冷散热的效果。现有的整流模块中，风冷散热器、风扇及钣金外壳等器件会造成整流模块的体积较大、成本较高的问题，而且，风冷散热还存在噪音较大、散热效果一般等问题，导致整流模块的单体功率受到限制。

此外，现有的整流模块多为六脉波整流，当用在十二脉波整流的场景时，只能通过并联两个整流模块来实现，这就导致变频传动系统整流部分的体积更大。这种六脉波整流模块在大功率或十二脉波整流等应用场景下，需多模块并联，存在空间资源占用较大且成本较高的问题，从而导致整流模块的使用局限性较大。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：提供一种整流模块，旨在解决现有技术中整流模块存在体积较大且成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提出一种整流模块，包括：

底板；

设置于所述底板的一侧的水冷板；

设置于所述水冷板的远离所述底板的一侧的3N个二极管组件；，其中N为大于1的正整数；

设置于所述3N个二极管组件的远离所述水冷板的一侧的直流铜排和交流铜排，所述直流铜排和所述交流铜排分别与所述3N个二极管组件连接；

所述3N个二极管组件将所述交流铜排输入的交流电转换为直流电，所述直流电通过所述直流铜排输出，所述水冷板对所述3N个二极管组件进行水冷散热。

可选地，上述整流模块中，所述3N个二极管组件为六个二极管组件，所述六个二极管组件在第二方向上间隔设置；

每个所述二极管组件在远离所述水冷板的一侧表面，基于第三方向依次设置有负输出端、正输出端和输入端；

所述负输出端和正输出端与所述直流铜排连接，所述输入端与所述交流铜排连接，所述第二方向与所述第三方向垂直。

可选地，上述整流模块中，所述直流铜排包括第一直流铜排和第二直流铜排，所述第二直流铜排位于所述第一直流铜排在第一方向上的远离所述二极管组件的一侧；

所述第一直流铜排的接入端与所述六个二极管组件的负输出端连接；

所述第二直流铜排的接入端与所述六个二极管组件的正输出端连接；

所述第一直流铜排的接出端在第三方向上向远离所述交流铜排的方向延伸，并在第一方向上向靠近所述二极管组件的方向弯折；

所述第二直流铜排的接出端在第三方向上向远离所述交流铜排的方向延伸，并在第一方向上向远离所述二极管组件的方向弯折；

所述第一方向分别与所述第二方向和所述第三方向垂直。

可选地，上述整流模块中，所述交流铜排包括第一三相铜排和第二三相铜排，所述第一三相铜排与所述第二三相铜排在第二方向上依次交错排列；

所述第一三相铜排的接入端和所述第二三相铜排的接入端均与所述二极管组件的输入端连接；

所述第一三相铜排的接出端在第一方向上向靠近所述二极管组件的方向弯折，并在第三方向上向远离所述直流铜排的方向延伸；

所述第二三相铜排的接出端在第一方向上向远离所述二极管组件的方向弯折，并在第三方向上向远离所述直流铜排的方向延伸。

可选地，上述整流模块中，所述整流模块还包括：

设置在所述第一直流铜排与所述底板之间的第一绝缘柱；

设置在所述第二直流铜排与所述第一直流铜排之间的第二绝缘柱；

设置在所述交流铜排与所述底板之间的第三绝缘柱；

与所述第一三相铜排和所述第二三相铜排连接设置的绝缘板。

可选地，上述整流模块中，所述水冷板包括：

设置在远离所述底板的一侧的出水口，用于所述水冷板中冷却水的进水；

设置在靠近所述底板的一侧的进水口，用于所述水冷板中冷却水的出水。

可选地，上述整流模块中，所述整流模块还包括：

设置在所述水冷板上远离所述底板的一侧的两个吸收电容和温度开关，所述吸收电容与所述水冷板之间设置有支撑泡棉；

所述两个吸收电容分别设置在所述3N个二极管组件在第二方向上的两侧，所述吸收电容与所述直流铜排连接。

可选地，上述整流模块中，所述整流模块还包括：

分别与所述直流铜排的远离所述二极管组件的一侧和所述交流铜排的远离所述二极管组件的一侧连接的多个吸收板。

可选地，上述整流模块中，所述整流模块还包括：

设置在所述吸收板的远离所述直流铜排和交流铜排的一侧的防护板。

可选地，上述整流模块中，所述底板包括：

底板本体；

设置在所述底板本体在第三方向上的一端的卡槽；

设置在所述卡槽的在第三方向上远离所述底板本体的一侧的固定板；

设置在所述底板本体在第三方向上远离所述卡槽的一端的两个接地端和一弯折部，所述两个接地端位于所述弯折部在第二方向上的两侧。

本实用新型提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

本实用新型提出的一种整流模块，通过3N个二极管组件将交流铜排输入的交流电转换为直流电，再通过直流铜排输出该直流电，并在此过程中，通过设置于底板的一侧的水冷板，对设置于水冷板的远离底板的一侧的3N个二极管组件进行散热；采用开放式设计，无需设置外壳或风道，可以有效减小模块的体积，节省模块成本；利用水冷散热的方式，相比风冷散热的散热效果更好，且噪音更低，可应用于各种高防护柜体，适用性和实用性较好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型整流模块第一实施例的第一视角结构示意图；

图2为本实用新型整流模块第一实施例的第二视角结构示意图；

图3为本实用新型整流模块第一实施例的第三视角结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本实用新型整流模块第一实施例中二极管组件的结构示意图；

图6为本实用新型整流模块第二实施例中防护板的结构示意图；

图7为本实用新型整流模块第三实施例中底板的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，在本实用新型实施例中，所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。

在本实用新型中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

鉴于现有技术中整流模块存在体积较大且成本较高的技术问题，本实用新型提供了一种整流模块，具体实施例及实施方式如下：

实施例一

本实施例提出一种整流模块，具体提出一种应用于变频传动系统，安装于柜体中的开放式水冷整流模块，参照图1至图4，所述整流模块包括：

底板100；

设置于所述底板100的一侧的水冷板200；

设置于所述水冷板200的远离所述底板100的一侧的3N个二极管组件400，其中，N为大于1的正整数；3N个可以是6个，9个，12个等等以此类推，可根据实际需要进行选定；通过设置3N个二极管组件400，可同时兼容六脉波和十二脉波等多脉波整流，相较于设置3个二极管组件400的模块而言，单体功率更大，使用局限性较低，应用场景更为广泛；

设置于所述3N个二极管组件400的远离所述水冷板200的一侧的直流铜排500和交流铜排600，所述直流铜排500和所述交流铜排600分别与所述3N个二极管组件400连接；

所述3N个二极管组件400将所述交流铜排600输入的交流电转换为直流电，所述直流电通过所述直流铜排500输出，所述水冷板200对所述3N个二极管组件400进行水冷散热。

底板100采用钣金底板，交流铜排600与外部主电源连接，直流铜排500与变频传动系统中后续需要使用所述直流电的其他模块连接。采用开放式设计，无需设置外壳或风道，可以节省模块体积。

具体的，如图5所示的结构示意图，所述3N个二极管组件400为六个二极管组件400，所述六个二极管组件400在第二方向上间隔设置；

每个所述二极管组件400在远离所述水冷板200的一侧表面，基于第三方向依次设置有负输出端403、正输出端402和输入端401；

所述负输出端403和正输出端402与所述直流铜排500连接，所述输入端401与所述交流铜排600连接，所述第二方向与所述第三方向垂直。

六个二极管组件400可使模块同时兼容六脉波和十二脉波整流，单体功率较大，使用局限性较低，应用场景更广泛。

具体的，如图2和图3所示，所述直流铜排500包括第一直流铜排501和第二直流铜排502，所述第二直流铜排502位于所述第一直流铜排501在第一方向上的远离所述二极管组件400的一侧；

所述第一直流铜排501的接入端与所述六个二极管组件400的负输出端403连接；

所述第二直流铜排502的接入端与所述六个二极管组件400的正输出端402连接；

所述第一直流铜排501的接出端在第三方向上向远离所述交流铜排600的方向延伸，并在第一方向上向靠近所述二极管组件400的方向弯折；

所述第二直流铜排502的接出端在第三方向上向远离所述交流铜排600的方向延伸，并在第一方向上向远离所述二极管组件400的方向弯折；

所述第一方向分别与所述第二方向和所述第三方向垂直。

第一直流铜排501的接出端和第二直流铜排502的接出端均在第二方向上间隔开设有多个接出孔，方便连接后续需要使用该整流模块输出的直流电的其他模块。

具体的，如图2和图3所示，所述交流铜排600包括第一三相铜排601和第二三相铜排602，所述第一三相铜排601与所述第二三相铜排602在第二方向上依次交错排列；

所述第一三相铜排601的接入端和所述第二三相铜排602的接入端均与所述二极管组件400的输入端401连接；

所述第一三相铜排601的接出端在第一方向上向靠近所述二极管组件400的方向弯折，并在第三方向上向远离所述直流铜排500的方向延伸；

所述第二三相铜排602的接出端在第一方向上向远离所述二极管组件400的方向弯折，并在第三方向上向远离所述直流铜排500的方向延伸。

所述第一三相铜排601包括R1铜排、S1铜排和T1铜排；所述第二三相铜排602包括R2铜排、S2铜排和T2铜排。

可选地，如图2所示的结构示意图，所述整流模块还包括：

设置在所述第一直流铜排501与所述底板100之间的第一绝缘柱901；

设置在所述第二直流铜排502与所述第一直流铜排501之间的第二绝缘柱902；

设置在所述交流铜排600与所述底板100之间的第三绝缘柱903；

与所述第一三相铜排601和所述第二三相铜排602连接设置的绝缘板904。

几个绝缘柱均可以起到支撑铜排和加大模块强度的作用。绝缘板904可采用SMC板(Sheet Molding Compound，片状模塑料板)材质，起到加强模块刚性的作用。

本实施例中，第一绝缘柱901包括三个，第二绝缘柱902包括四个，第一绝缘柱901在第一直流铜排501上的连接孔与第二绝缘柱902在第一直流铜排501上的连接孔交错设置。第三绝缘柱903对应每个交流铜排600设置两个，本实施例中具体包括六个交流铜排600，对应设置12个第三绝缘柱903。

具体的，如图2和图3所示，所述水冷板200包括：

设置在远离所述底板100的一侧的出水口201，用于所述水冷板200中冷却水的进水；设置在靠近所述底板100的一侧的进水口202，用于所述水冷板200中冷却水的出水。

出水口201与进水口202位于所述3N个二极管组件400在第二方向上的同一侧，方便连接水管。本实施例中，位于六个二极管组件400的左侧，具体设置于水冷板200超出底板100的部分在第一方向上的两侧。

可选地，如图2和图3所示，所述整流模块还包括：

设置在所述水冷板200上远离所述底板100的一侧的两个吸收电容300和温度开关203，所述吸收电容300与所述水冷板200之间设置有支撑泡棉301；

所述两个吸收电容300分别设置在所述3N个二极管组件400在第二方向上的两侧，所述吸收电容300与所述直流铜排500连接。

所述吸收电容300分别与所述第一直流铜排501的接入端和所述第二直流铜排502的接入端连接。支撑泡棉301可提高吸收电容300的抗震性。

温度开关203用于监测所述整流模块的温度，防止模块过热。

可选地，如图3所示的结构示意图，所述整流模块还包括：

分别与所述直流铜排500的远离所述二极管组件400的一侧和所述交流铜排600的远离所述二极管组件400的一侧连接的多个吸收板700。

所述吸收板700具体与第二直流铜排502的远离二极管组件400的一侧和交流铜排600的远离二极管组件400的一侧连接，所述吸收板700的数量与所述二极管组件400的数量一致。本实施例中，具体包括六个RC吸收板。

如图2所示，所述吸收板700包括：

连接板701；

设置在所述连接板701上靠近所述二极管组件400的一侧的电容702和电阻703；

所述连接板701在第三方向上的一端与所述第二直流铜排502的接入端连接，在第三方向上的另一端通过支撑件704与交流铜排600的接入端连接，具体与所述第一三相铜排601的接入端或第二三相铜排602的接入端连接。

具体的，如图4所示的局部放大图，所述绝缘板904包括：

在第一方向上延伸的第一侧边；

在第三方向上延伸的第二侧边；

所述第二侧边上设置有多组固定孔，以通过连接件穿过该固定孔，使第三绝缘柱903、交流铜排600、支撑件704和绝缘板904在第三方向上依次排列。

本实施例中，具体设置有六组固定孔，每组固定孔均设置两个，与第三绝缘柱903的数量对应。

本实施例的整流模块，通过3N个二极管组件将交流铜排输入的交流电转换为直流电，再通过直流铜排输出该直流电，并在此过程中，通过设置于底板的一侧的水冷板，对设置于水冷板的远离底板的一侧的3N个二极管组件进行散热；采用开放式设计，无需设置外壳或风道，可以有效减小模块的体积，节省模块成本；利用水冷散热的方式，相比风冷散热的散热效果更好，且噪音更低，可应用于各种高防护柜体，适用性和实用性较好。该模块内部支撑结构设计较多，有良好的支撑性能，在无外壳的情况下也能保证模块的整体刚度。该模块设置六个二极管组件，可同时兼容六脉波和十二脉波整流，单体功率较大，使用局限性较低，应用场景更广泛。

实施例二

参照图6，图6为本实用新型整流模块第二实施例中吸收板的结构示意图；在实施例一的基础上，本实施例继续提出一种整流模块。

进一步地，所述整流模块还包括：

设置在所述吸收板700的远离所述直流铜排500和交流铜排600的一侧的防护板800，用于保护所述吸收板700，以防磕碰损坏吸收板700。

本实施例中，吸收板700可采用PC板(Polycarbonate Board，聚碳酸酯板)材质。

如图6所示的结构示意图，所述防护板800包括：

防护本体801；

设置在所述防护本体801上且与所述第二直流铜排502的远离所述二极管组件400的一侧连接的第一连接件802；

设置在所述防护本体801在第二方向上的两侧边的第一护边803；

设置在所述防护本体801在第三方向上的两侧边的第二护边804；

设置在远离所述第一连接件802的第二护边804上的第二连接件805。

所述第一护边803和所述第二护边804均在第三方向上向靠近所述二极管组件400的方向延伸；

第一连接件802用于固定该防护板800与第二直流铜排502，第二连接件805具体设置在第二护边804的靠近所述二极管组件400的端部，所述第二连接件805与所述绝缘板904连接，用于固定该防护板800。

具体的，所述绝缘板904的第二侧边上还设置有间隔在所述多组固定孔之间的小孔，以通过第二连接件805穿过该小孔，使防护板800固定。

本实施例的整流模块，通过设置在吸收板一侧的防护板，来保护吸收板，防止磕碰损坏，并且，相比现有的风冷整流模块的外壳设计，体积更小，成本更低。

实施例三

参照图7，图7为本实用新型整流模块第三实施例中底板的结构示意图；在实施例一或实施例二的基础上，本实施例继续提出一种整流模块。

进一步地，如图7所示的结构示意图，所述底板100包括：

底板本体101；

设置在所述底板本体101在第三方向上的一端的卡槽102；

设置在所述卡槽102的在第三方向上远离所述底板本体101的一侧的固定板103；

设置在所述底板本体101在第三方向上远离所述卡槽102的一端的两个接地端104和一弯折部105，所述两个接地端104位于所述弯折部105在第二方向上的两侧。

本实施例中，该卡槽102设置在底板本体101在第三方向上靠近直流铜排500的一端，也就是底板本体101的上端；所述固定板103在第一方向上延伸的侧边与所述卡槽102连接，在第三方向上延伸的侧边与所述第一绝缘柱901连接，便于在安装该整流模块时通过卡槽102沿柜体上设置的导轨直接将该模块推入柜体；接地端104和弯折部105均设置在底板本体101在第三方向上靠近交流铜排600的一端，也就是底板本体101的下端。

本实施例的整流模块，通过在底板上设置卡槽，便于在安装该整流模块时通过卡槽沿柜体上设置的导轨直接将该模块推入柜体，安装方便。

需要说明，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种整流模块，其特征在于，包括：

底板；

设置于所述底板的一侧的水冷板；

设置于所述水冷板的远离所述底板的一侧的3N个二极管组件；其中，N为大于1的正整数；

设置于所述3N个二极管组件的远离所述水冷板的一侧的直流铜排和交流铜排，所述直流铜排和所述交流铜排分别与所述3N个二极管组件连接；

所述3N个二极管组件将所述交流铜排输入的交流电转换为直流电，所述直流电通过所述直流铜排输出，所述水冷板对所述3N个二极管组件进行水冷散热。

2.如权利要求1所述的整流模块，其特征在于，所述3N个二极管组件为六个二极管组件，所述六个二极管组件在第二方向上间隔设置；

每个所述二极管组件在远离所述水冷板的一侧表面，基于第三方向依次设置有负输出端、正输出端和输入端；

所述负输出端和正输出端与所述直流铜排连接，所述输入端与所述交流铜排连接，所述第二方向与所述第三方向垂直。

3.如权利要求2所述的整流模块，其特征在于，所述直流铜排包括第一直流铜排和第二直流铜排，所述第二直流铜排位于所述第一直流铜排在第一方向上的远离所述二极管组件的一侧；

所述第一直流铜排的接入端与所述六个二极管组件的负输出端连接；

所述第二直流铜排的接入端与所述六个二极管组件的正输出端连接；

所述第一直流铜排的接出端在第三方向上向远离所述交流铜排的方向延伸，并在第一方向上向靠近所述二极管组件的方向弯折；

所述第二直流铜排的接出端在第三方向上向远离所述交流铜排的方向延伸，并在第一方向上向远离所述二极管组件的方向弯折；

所述第一方向分别与所述第二方向和所述第三方向垂直。

4.如权利要求3所述的整流模块，其特征在于，所述交流铜排包括第一三相铜排和第二三相铜排，所述第一三相铜排与所述第二三相铜排在第二方向上依次交错排列；

所述第一三相铜排的接入端和所述第二三相铜排的接入端均与所述二极管组件的输入端连接；

所述第一三相铜排的接出端在第一方向上向靠近所述二极管组件的方向弯折，并在第三方向上向远离所述直流铜排的方向延伸；

所述第二三相铜排的接出端在第一方向上向远离所述二极管组件的方向弯折，并在第三方向上向远离所述直流铜排的方向延伸。

5.如权利要求4所述的整流模块，其特征在于，所述整流模块还包括：

设置在所述第一直流铜排与所述底板之间的第一绝缘柱；

设置在所述第二直流铜排与所述第一直流铜排之间的第二绝缘柱；

设置在所述交流铜排与所述底板之间的第三绝缘柱；

与所述第一三相铜排和所述第二三相铜排连接设置的绝缘板。

6.如权利要求1所述的整流模块，其特征在于，所述水冷板包括：

设置在远离所述底板的一侧的出水口，用于所述水冷板中冷却水的进水；

设置在靠近所述底板的一侧的进水口，用于所述水冷板中冷却水的出水。

7.如权利要求1所述的整流模块，其特征在于，所述整流模块还包括：

设置在所述水冷板上远离所述底板的一侧的两个吸收电容和温度开关，所述吸收电容与所述水冷板之间设置有支撑泡棉；

所述两个吸收电容分别设置在所述3N个二极管组件在第二方向上的两侧，所述吸收电容与所述直流铜排连接。

8.如权利要求1所述的整流模块，其特征在于，所述整流模块还包括：

分别与所述直流铜排的远离所述二极管组件的一侧和所述交流铜排的远离所述二极管组件的一侧连接的多个吸收板。

9.如权利要求8所述的整流模块，其特征在于，所述整流模块还包括：

设置在所述吸收板的远离所述直流铜排和交流铜排的一侧的防护板。

10.如权利要求1所述的整流模块，其特征在于，所述底板包括：

底板本体；

设置在所述底板本体在第三方向上的一端的卡槽；

设置在所述卡槽的在第三方向上远离所述底板本体的一侧的固定板；

设置在所述底板本体在第三方向上远离所述卡槽的一端的两个接地端和一弯折部，所述两个接地端位于所述弯折部在第二方向上的两侧。

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