CN216649531U - 一种船用三相功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船用三相功率模块，每一相对应一个逆变单元，三个逆变单元安装在功率模块上层，每个逆变单元相互独立安装，器件完全一致，支撑电容、电压传感器与放电电阻安装在功率模块下层，叠层母线安装在三相功率模块的后部，连接三相功率模块的上下两层器件，逆变单元后部通过快速铜排连接插头与叠层母线上的插座连接，可实现逆变单元的快速安装与拆卸，逆变单元的对外连接都在单元正面。本实用新型船用三相功率模块功率密度大、每一相独立、满足正面维护、可靠性高、维修性好，适用于船舶电力推进领域。

Description

一种船用三相功率模块

技术领域

本实用新型属于电力推进技术领域，具体涉及一种船用三相功率模块。

背景技术

随着电力电子技术及系统集成技术的飞速发展，基于电力电子技术的变频器在工业生产、交通运输等各行各业中得到广泛应用，特别是近年来内河湖泊对绿色清洁能源的需求越来越多，船舶电力电子技术备受关注。

船舶电力推进技术相较于传统的推进方式有着不可比拟的优点，在军民船舶行业的运用越来越多。

但是在船舶行业的实际运用中，某些场合对变频器的体积要求较高，同时要满足船舶这类环境下的正面维修和空间的合理使用等问题，传统的并柜式变频器在船舶环境下的应用受到很大限制。

实用新型内容

为了模块化、标准化船用变频器，提高船用变频器正面操作安装维护的便利性，本实用新型提供了一种结构紧凑、功率密度大、杂散电感小、可完全正面操作维护的船用三相功率模块。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种船用三相功率模块，包括并行排列在正面上层的三个逆变单元以及安装在正面下层的电压传感器、放电电阻和支撑电容等器件，三个逆变单元器件完全一致且相互独立安装，每个逆变单元对应一相，还包括安装在后部与上下层器件连接的叠层母线和快速铜排连接插头，以及安装在逆变单元正面底端部一左一右分别布置的光连接器和电连接器，上下排列的两层叠层母线均从右侧往外引出作为直流输入端，所述的逆变单元以水冷板为依托，包括水冷板以及并排布置在水冷板上的两个IGBT及其驱动板，通过逆变单元叠层母线连接到逆变单元后部的快速铜排连接插头作为逆变输入端，逆变单元的对外连接都在正面，IGBT引出输出铜排分别连接熔断器和电流传感器作为正负输出端。

所述的一种船用三相功率模块，其水冷板上一左一右分别布置有进出水接头。

所述的一种船用三相功率模块，其叠层母线上设置有与快速铜排连接插头适配的插座，实现逆变单元的快速安装与拆卸。

所述的一种船用三相功率模块，其叠层母线通过电缆与电压传感器和放电电阻连接。

所述的一种船用三相功率模块，其水冷板两端分别设置有滑块，或者加工成滑块使用，与三相功率模块上层加工出的滑轨一起可以使得逆变单元安装定位。

本实用新型的船用三相功率模块功率密度大、满足正面维护、可靠性高、维修性好，具体而言，有以下优点：

1，本实用新型功率模块的每一相对应一个逆变单元，三个逆变单元结构一致，但相互独立安装，易于维护。

2，本实用新型功率模块的逆变单元通过其背部的快速铜排连接插头连接叠层母线上的插座，可整体快速拆装。

3，本实用新型功率模块的对外连接都在逆变单元的正面，易于正面维护。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的左视图；

图4为本实用新型的右视图；

图5为本实用新型逆变单元的主视图；

图6为本实用新型逆变单元的左视图；

图7为本实用新型逆变单元去掉盖板后的俯视图。

各附图标记为：1—逆变单元，2—叠层母线，3—电压传感器，4—放电电阻，5—支撑电容，6—进出水接头，7—光连接器，8—熔断器，9—输出铜排，10—电连接器，11—水冷板，12—快速铜排连接插头，13—驱动板，14—IGBT，15—逆变单元叠层母线，16—电流传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

参照图1至图4所示，本实用新型公开的一种船用三相功率模块，是高功率密度的船用电力电子设备，它包括三个逆变单元1、支撑电容5、叠层母线2、电压传感器3与放电电阻4等器件，器件分上下两层布置安装，三个逆变单元1安装在功率模块上层，每个逆变单元1相互独立安装，器件完全一致，三相功率模块的每一相对应一个逆变单元1。支撑电容5、电压传感器3与放电电阻4安装在功率模块下层。所述的叠层母线2安装在三相功率模块的后部，连接三相功率模块的上下两层器件。所述的叠层母线2在三相功率模块的右侧作为模块的直流输入端。

参照图5、图6和图7所示，本实用新型的逆变单元1包含两个IGBT 14及其驱动板13、熔断器8、电流传感器16、电连接器10、光连接器7、快速铜排连接插头12、水冷板11、逆变单元叠层母线15、进出水接头6与输出铜排9等器件。其器件以水冷板11为依托，并排安装布置两个IGBT 14及其驱动板13，通过逆变单元叠层母线15连接到单元后部的快速铜排连接插头12上，作为逆变单元1的输入端。每个逆变单元1后部通过快速铜排连接插头12与叠层母线2上的插座连接，可实现逆变单元1的快速安装与拆卸；逆变单元1的对外连接都在正面，逆变单元1的输出铜排9由两个IGBT 14引出，分别经过熔断器8与电流传感器16正面安装固定于逆变单元1正面，作为逆变单元1的正负输出端。

所述的光连接器7与电连接器10一左一右布置在逆变单元1正面下部。所述的进出水接头6也是一左一右布置在逆变单元1正面的水冷板11上。所述的水冷板11两端分别设置有滑块，或者加工成滑块使用，与三相功率模块上层加工出的滑轨一起可以使得逆变单元1安装定位。

所述的电压传感器3和放电电阻4通过1mm²，耐压3KV的电缆与叠层母线2的正负极分别连接。

在某六相同步电机的驱动变频器设计中，采用双支路六相方案。两个支路采用相同的电气拓扑，每个支路包含一个所述的船用三相功率模块，再配置预充电单元、输入滤波单元、逆流保护单元等部件。每个支路给电机的一个三相供电，当某支路故障时，不影响正常支路工作，推进电机仍可继续运行。两个三相功率模块上下层叠布置安装，所有对外接口都在正面，每个逆变单元独立，整体拆装维护方便。模块化的功率组件节省空间，设备结构功能统一可以减少备品备件，维护方便。

本船用三相功率模块功率密度大、可靠性高，功率模块的每一相对应一个逆变单元1，三个逆变单元1结构一致，但相互独立安装，易于维护；功率模块的逆变单元1通过其背部的快速铜排连接插头12连接叠层母线2上的插座，可整体快速拆装；功率模块的对外连接都在逆变单元1的正面，易于正面维护。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种船用三相功率模块，其特征在于：包括并行排列在正面上层的三个逆变单元（1）以及安装在正面下层的电压传感器（3）、放电电阻（4）和支撑电容（5），每个逆变单元（1）对应一相，还包括安装在后部与上下层器件连接的叠层母线（2）和快速铜排连接插头（12），以及分别安装在底端左右侧的光连接器（7）和电连接器（10），上下排列的两层叠层母线（2）均从右侧往外引出作为直流输入端，所述的逆变单元（1）包括水冷板（11）以及并排布置在水冷板（11）上的两个IGBT（14）及其驱动板（13），通过逆变单元叠层母线（15）连接到后部的快速铜排连接插头（12）作为逆变输入端，IGBT（14）引出输出铜排（9）分别连接熔断器（8）和电流传感器（16）作为正负输出端。

2.根据权利要求1所述的一种船用三相功率模块，其特征在于，所述的水冷板（11）上一左一右分别布置有进出水接头（6）。

3.根据权利要求1所述的一种船用三相功率模块，其特征在于，所述的叠层母线（2）上设置有与快速铜排连接插头（12）适配的插座。

4.根据权利要求1所述的一种船用三相功率模块，其特征在于，所述的叠层母线（2）通过电缆与电压传感器（3）和放电电阻（4）连接。

5.根据权利要求1所述的一种船用三相功率模块，其特征在于，所述的水冷板（11）两端分别设置有滑块。

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