CN218534215U - 一种压装式iegt水冷阀组及功率单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压装式IEGT水冷阀组及功率单元，涉及电力电子器件技术领域，能够提高IEGT压接时的压力精度，确保IEGT受到的压力符合其所需。其中阀组包括机架和阀组件，阀组件包括依次交错层叠的多个IEGT器件以及多个水冷板，所述机架包括分别设置在阀组件两侧的顶板和底板；底板上设有弹性元件，弹性元件上设有抵靠在阀组件底端的底部压板；顶板上设有能够对阀组件的顶端进行挤压的抵紧件；其中，底部压板活动连接有参照件，参照件上设有参照部，底板上设有指示部，当抵紧件对阀组件进行挤压时，参照部能够移动至指示部的指示点位。本实用新型通过参照部和指示部的配合，缩减了本设备后续使用时所需的压力调节过程，提高了本设备后续的装配精度。

Description

一种压装式IEGT水冷阀组及功率单元

技术领域

本实用新型涉及电力电子器件技术领域，具体涉及一种压装式IEGT水冷阀组及功率单元。

背景技术

功率器件是供电和管理电源的组件，对于降低各种电子设备功耗和实现碳中和社会至关重要。在全球脱碳和节能的趋势下，IEGT被广泛用于大功率逆变器和高压直流输电等需要大电流、高能效，以及更低功率损耗的应用。IEGT的安装需要采用压装式，散热采用水冷方式。

其中，在使用IEGT时，需要通过挤压件对其进行施压以使其与水冷设备紧密贴合，确保散热均匀。由于IEGT属于大电流、高功率密度器件，在工作中状态下对压力要求较高，必须保证IEGT所承受的压力适当，才能保障接触的可靠性，否则易造成接触不好，通电后会造成IEGT的损坏，造成经济损失。而在装配过程中，通过挤压件对IEGT施加适当压力时所处的位置难以把控，需要在装配过程中临时设置传感器对施加的压力进行实时的测量，以此判断出挤压件所处的最佳位置，在完成测量后，从成本考虑，传感器需要进行拆除，为了配合传感器的拆除，需要临时移开挤压件和IEGT，在传感器拆除之后，此时挤压件在复位时易存在偏差，难以准确的将挤压件复位到最佳位置，因此也无法对IEGT施加的适当压力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种阀组及功率单元结构，能够提高IEGT压接时的压力精度，确保IEGT受到的压力符合其所需。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，包括机架和阀组件，所述阀组件包括沿轴向依次交错层叠的多个IEGT器件以及多个水冷板，所述机架包括顶板和底板，所述顶板和底板分别设置在所述阀组件轴线方向的两侧；

所述底板上设有支撑件，所述支撑件包括抵靠在所述阀组件底端的底部压板以及设置在底部压板与底板之间的弹性元件，所述顶板上设有抵紧件，所述抵紧件能够对阀组件的顶端进行挤压；

其中，所述底部压板活动连接有参照件，所述参照件上设有参照部，所述底板上设有与所述参照部配合的指示部，当抵紧件对所述阀组件进行挤压时，所述参照部能够移动至指示部的指示点位。

可选的，所述弹性元件为碟形弹簧。

进一步可选的，所述弹性元件包括至少三个碟形弹簧，所有碟形弹簧绕所述阀组件的轴线周向均匀间隔设置在所述底部压板与底板之间。

进一步可选的，所述支撑件还包括底部衬套，所述底部衬套固定在所述底板上，所述底部衬套的顶端套设在所述底部压板外侧，所述底部衬套与所述底部压板之间构成用于放置所有碟形弹簧的环形腔。

进一步可选的，所述参照件包括螺纹连接在所述底部压板底面上的行程螺钉，所述底板上开有供所述行程螺钉头部端穿过的开口；

其中所述底板的指示部为底板的底面，所述参照部为行程螺钉头部端的端面，当所述行程螺钉头部端的端面与所述底板的底面平齐时，所述参照部移动至指示部的指示点位。

进一步可选的，所述开口的顶端具有缩径段，所述缩径段的直径大于所述行程螺钉螺纹端的直径且小于所述行程螺钉头部端的直径，所述缩径段用于对所述行程螺钉头部端进行阻挡，以防止底部压板从底部衬套中脱出。

可选的，所述抵紧件包括顶部衬套、顶部螺栓以及顶部压板，所述顶部衬套固定在所述顶板上，所述顶部压板抵靠在所述阀组件的顶端，所述顶部螺栓的螺纹端穿过所述顶部衬套并抵靠在所述顶部压板上，且所述顶部螺栓与所述顶部衬套螺纹连接。

进一步可选的，所述顶部螺栓的螺纹端具有凸块，所述凸块的外表面呈球冠结构，所述顶部压板上具有与所述凸块适配的凹槽，所述凸块抵靠在所述凹槽中。

可选的，所述阀组件还包括两个绝缘垫块，所述两个绝缘垫块分别位于整个阀组件的两端。

一种压装式IEGT水冷功率单元，包括逆变单元、电容模块和整流单元，三者通过直流母排连接成一个功率单元；

其中所述整流单元还包括整流单元框架、整流单元连接铜排、整流单元水冷系统、整流电器控制单元以及上述方案中的任一一种压装式IEGT水冷阀组；其中该压装式IEGT水冷阀组的顶板和底板固定在整流单元框架内；

所述逆变单元包括逆变单元框架、逆变单元连接铜排、逆变单元水冷系统、逆变电器控制单元以及上述方案中的任一一种压装式IEGT水冷阀组；设置在逆变单元中的顶板和底板固定在逆变单元框架内。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

本实用新型提供的一种压装式IEGT水冷阀组及功率单元，其中阀组在装配过程中，可以通过在阀组件上设置压力传感器测量抵紧件对阀组件施加的压力，通过调节抵紧件改变对阀组件施加的压力，并根据测量的压力得到抵紧件所处的最佳位置，使其能够对阀组件施加适当的挤压力，并使弹性元件具有合适的压缩量，此时所述抵紧件和底部压板处于合适的位置。当完成上述部件的位置调节后，再对参照件进行调节，使其上的参照部能够移动至指示部的指示点位处，用于进行定位；当拆除压力传感器时，调松抵紧件，使阀组件不再对压力传感器进行挤压，用于拆出压力传感器。而在拆除完压力传感器后对抵紧件进行复位时，仅需再次调节所述抵紧件对阀组件进行挤压，直至所述参照部再次移动至指示部的指示点位处即可，由此确保抵紧件能够再次复位到合适的位置，对阀组件施加适当的挤压力。

本设备通过所述参照部以及所述指示部的配合，缩减了本阀组后续装配时所需的压力调节过程，确保了对IEGT器件施压的准确性，整个过程简单快捷，且提高了本设备后续的装配精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1阀组的整体示意图；

图2为本实用新型实施例1中的整体正视图；

图3为图2中A-A向剖视图；

图4为图3中B处示意图；

图5为本实用新型实施例1功率单元的整体示意图；

图6为本实用新型实施例1整流单元的整体示意图；

图7为本实用新型实施例1整流单元的右向内部结构示意图；

图8为本实用新型实施例1整流单元的一个左向内部结构示意图；

图9为本实用新型实施例1整流单元的另一个左向内部结构示意图；

图10为本实用新型实施例1逆变单元的整体示意图

图11为本实用新型实施例1逆变单元的一个右向内部结构示意图；

图12为本实用新型实施例1逆变单元的另一个右向内部结构示意图；

图13为本实用新型实施例1逆变单元的左向内部结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-底板、11-行程螺钉、12-底部衬套、13-底部压板、14-碟形弹簧、15-开口、16-缩径段、 2-顶板、21-顶部螺栓、22-顶部衬套、23-顶部压板、3-阀组件、31-IEGT器件、32-水冷板、 33-绝缘垫块、4-侧板、5-整流单元、51-整流单元框架、52-整流单元连接铜排、53-整流单元水冷系统、54-整流电器控制单元、6-电容模块、7-逆变单元、71-逆变单元框架、72-逆变单元连接铜排、73-逆变单元水冷系统、74-逆变电器控制单元。

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明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本实用新型。在其他实施例中，为了避免混淆本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例1：

一种压装式IEGT水冷阀组，如图1到图3所示，包括机架和阀组件3，所述阀组件3包括沿轴向依次交错层叠的多个IEGT器件31以及多个水冷板32，所述机架包括顶板2和底板1，所述顶板2和底板1分别设置在所述阀组件3轴线方向的两侧；

所述底板1上设有支撑件，所述支撑件包括抵靠在所述阀组件3底端的底部压板13以及设置在底部压板13与底板1之间的弹性元件，所述顶板2上设有抵紧件，所述抵紧件能够对阀组件3的顶端进行挤压；

其中，所述底部压板13活动连接有参照件，所述参照件上设有参照部，所述底板1上设有与所述参照部配合的指示部，当抵紧件对所述阀组件3进行挤压时，所述参照部能够移动至指示部的指示点位。

在装配本阀组时，通过对抵紧件进行调节，使其对阀组件3的顶端施加压力，进而带动底部压板13对弹性元件进行挤压，弹性元件收缩并对底部压板13时间反向的挤压力。此时，通过所述抵紧件以及弹性元件对阀组件3的挤压，使得阀组件中的多个IEGT器件31以及多个水冷板32依次紧密贴合在一起，此时IEGT器件31的热量传递给相邻水冷板32由冷却液带走热量，同时弹性元件也对阀组件3起到了防震的作用。

其中，在装配过程中，可以通过在阀组件3上设置压力传感器测量抵紧件对阀组件施加的压力，通过调节抵紧件改变对阀组件施加的压力，并根据测量的压力得到抵紧件所处的最佳位置，使其能够对阀组件3施加适当的挤压力，并使弹性元件具有合适的压缩量，此时所述抵紧件和底部压板13处于合适的位置。当完成上述部件的位置调节后，再对参照件进行调节，使其上的参照部能够移动至指示部的指示点位处，用于进行定位；当拆除压力传感器时，调松抵紧件，使阀组件3不再对压力传感器进行挤压，用于拆出压力传感器。而在拆除完压力传感器后对抵紧件进行复位时，仅需再次调节所述抵紧件对阀组件3进行挤压，直至所述参照部再次移动至指示部的指示点位处即可，由此确保抵紧件能够再次复位到合适的位置，对阀组件3施加适当的挤压力。

本设备通过所述参照部以及所述指示部的配合，缩减了本阀组后续装配时所需的压力调节过程，确保了对IEGT器件31施压的准确性，整个过程简单快捷，提高了本设备后续的使用效率。

其中，所述弹性元件为碟形弹簧14。该碟形弹簧14的数量可以为一个或多个，但为了对底部压板13施加较为平衡的挤压力，使得阀组件3受到的压力更加均匀，所述弹性元件包括至少三个碟形弹簧14，所有碟形弹簧14绕所述阀组件3的轴线周向均匀间隔设置在所述底部压板13与底板1之间。

在此基础上，所述支撑件还包括底部衬套12，所述底部衬套12固定在所述底板1上，所述底部衬套12的顶端套设在所述底部压板13外侧，所述底部压板13能够在所述底部衬套 12中进行升降，所述底部衬套12与所述底部压板13之间构成用于放置所有碟形弹簧14的环形腔，其中所述环形腔的宽度略大于各个碟形弹簧14的直径，在防止碟形弹簧14朝外侧产生弯曲进而影响弹力的同时，避免碟形弹簧14与底部衬套12和底部压板13产生过多的摩擦进而影响阀组件3所受到的压力精度。

在一个或多个实施例中，如图3到图4所示，所述参照件包括螺纹连接在所述底部压板13底面上的行程螺钉11，所述底板1上开有供所述行程螺钉11头部端穿过的开口15；

其中所述底板1的指示部为底板1的底面，所述参照部为行程螺钉11头部端的端面，当所述行程螺钉11头部端的端面与所述底板1的底面平齐时，所述参照部移动至指示部的指示点位。

此时，当所述底部压板13受压处于合适的位置时，通过对所述行程螺钉11的头部端进行旋转，使得整个行程螺钉11进行旋转并带动头部端在开口15中移动，直至所述行程螺钉 11头部端的端面与所述底板1的底面平齐。当使用完本设备后，所述抵紧件不再对阀组件3 进行挤压，所述底部压板13在弹性元件的挤压下远离底板1，所述行程螺钉11能够随所述底部压板13同步移动并从所述开口15中退出；而在后续需要使用本设备时，仅需调节所述抵紧件，直至所述行程螺钉11头部端的端面再次与所述底板1的底面平齐即可。

可以理解的是，可直接将本设备的底板1底面与任一平面接触，当调节抵紧件的过程中所述行程螺钉11头部端抵靠在该平面上时，所述抵紧件无法继续深入调节，此时行程螺钉 11的头部端端面自然与底板1的底面平齐，其调节过程更加简洁且准确。

其中，所述开口15的顶端具有缩径段16，所述缩径段16的直径大于所述行程螺钉11 螺纹端的直径且小于所述行程螺钉11头部端的直径，当使用完本设备且调松抵紧件后，为防止弹性元件在回弹的过程中将底部衬套12中的底部压板13推出底部衬套12，通过所述缩径段对所述行程螺钉11头部端进行阻挡，以此通过行程螺钉11对底部压板13进行拉扯，防止底部压板13从底部衬套12中脱出。

在一个或多个实施例中，所述抵紧件包括顶部衬套22、顶部螺栓21以及顶部压板23，所述顶部衬套22固定在所述顶板2上，所述顶部压板23抵靠在所述阀组件3的顶端，所述顶部螺栓21的螺纹端穿过所述顶部衬套22并抵靠在所述顶部压板23上，且所述顶部螺栓21与所述顶部衬套22螺纹连接。

此时，通过旋转所述顶部螺栓21，使得整个顶部螺栓21在顶部衬套22中沿顶板2到底板1的方向移动，以此对顶部压板23以及整个阀组件3进行挤压。

其中所述顶部螺栓21优选为与阀组件的轴线同轴设置，以使顶部螺栓21施加给阀组件的挤压力居中，使得对阀组件3的挤压更加均匀。

其中，所述顶部螺栓21的螺纹端具有凸块，所述凸块的外表面呈球冠结构，所述顶部压板23上具有与所述凸块适配的凹槽，所述凸块抵靠在所述凹槽中。

通过所述凸块与凹槽的配合，能够确保顶部螺栓21与顶部压板23之间为面接触，进而确保顶部螺栓21对顶部压板23的挤压效果，避免该接触部位产生压痕，影响测量精度以及使用寿命，

此外，在后续使用本设备时，能够实现顶部螺栓21与顶部压板23之间的自动定位，使用更加方便简单。

在一个或多个实施例中，所述阀组件3还包括两个绝缘垫块33，所述两个绝缘垫块33 分别位于整个阀组件3的两端。

在一个或多个实施例中，所述机架还包括两个侧板4，所述两个侧板4和所述顶板2、底板1共同围成环绕所述阀组件3的矩形框体，且所述两个侧板4与所述阀组件3间隔设置。

一种压装式IEGT水冷功率单元，包括逆变单元7、电容模块6和整流单元5，三者通过直流母排连接成一个功率单元；

其中所述整流单元5还包括整流单元框架51、整流单元连接铜排52、整流单元水冷系统 53、整流电器控制单元54以及上述方案中的任一一种压装式IEGT水冷阀组，其中该压装式 IEGT水冷阀组的顶板2和底板1固定在整流单元框架51内，其中所述整流单元连接铜排52 用于实现该压装式IEGT水冷阀组与逆变单元7和电容模块6电气连接，所述整流单元水冷系统53用于与该压装式IEGT水冷阀组的水冷板32连接，所述整流电气控制单元设置在整流单元框架51上；

所述逆变单元7包括逆变单元框架71、逆变单元连接铜排72、逆变单元水冷系统73、逆变电器控制单元74以及上述方案中的任一一种压装式IEGT水冷阀组，其中该压装式IEGT 水冷阀组的顶板2和底板1固定在逆变单元框架71内，其中所述逆变单元连接铜排72用于实现该压装式IEGT水冷阀组与整流单元5和电容模块6电气连接，所述逆变单元水冷系统 73用于与该压装式IEGT水冷阀组的水冷板32连接，所述逆变电气控制单元设置在逆变单元框架71上。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，包括机架和阀组件(3)，所述阀组件(3)包括沿轴向依次交错层叠的多个IEGT器件(31)以及多个水冷板(32)，所述机架包括顶板(2)和底板(1)，所述顶板(2)和底板(1)分别设置在所述阀组件(3)轴线方向的两侧；

所述底板(1)上设有支撑件，所述支撑件包括抵靠在所述阀组件(3)底端的底部压板(13)以及设置在底部压板(13)与底板(1)之间的弹性元件，所述顶板(2)上设有抵紧件，所述抵紧件能够对阀组件(3)的顶端进行挤压；

其中，所述底部压板(13)活动连接有参照件，所述参照件上设有参照部，所述底板(1)上设有与所述参照部配合的指示部，当抵紧件对所述阀组件(3)进行挤压时，所述参照部能够移动至指示部的指示点位。

2.根据权利要求1所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述弹性元件为碟形弹簧(14)。

3.根据权利要求2所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述弹性元件包括至少三个碟形弹簧(14)，所有碟形弹簧(14)绕所述阀组件(3)的轴线周向均匀间隔设置在所述底部压板(13)与底板(1)之间。

4.根据权利要求3所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述支撑件还包括底部衬套(12)，所述底部衬套(12)固定在所述底板(1)上，所述底部衬套(12)的顶端套设在所述底部压板(13)外侧，所述底部衬套(12)与所述底部压板(13)之间构成用于放置所有碟形弹簧(14)的环形腔。

5.根据权利要求1或4任一所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述参照件包括螺纹连接在所述底部压板(13)底面上的行程螺钉(11)，所述底板(1)上开有供所述行程螺钉(11)头部端穿过的开口(15)；

其中所述底板(1)的指示部为底板(1)的底面，所述参照部为行程螺钉(11)头部端的端面，当所述行程螺钉(11)头部端的端面与所述底板(1)的底面平齐时，所述参照部移动至指示部的指示点位。

6.根据权利要求5所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述开口(15)的顶端具有缩径段(16)，所述缩径段(16)的直径大于所述行程螺钉(11)螺纹端的直径且小于所述行程螺钉(11)头部端的直径，所述缩径段用于对所述行程螺钉(11)头部端进行阻挡，以防止底部压板(13)从底部衬套(12)中脱出。

7.根据权利要求1所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述抵紧件包括顶部衬套(22)、顶部螺栓(21)以及顶部压板(23)，所述顶部衬套(22)固定在所述顶板(2)上，所述顶部压板(23)抵靠在所述阀组件(3)的顶端，所述顶部螺栓(21)的螺纹端穿过所述顶部衬套(22)并抵靠在所述顶部压板(23)上，且所述顶部螺栓(21)与所述顶部衬套(22)螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述顶部螺栓(21)的螺纹端具有凸块，所述凸块的外表面呈球冠结构，所述顶部压板(23)上具有与所述凸块适配的凹槽，所述凸块抵靠在所述凹槽中。

9.根据权利要求1所述的一种压装式IEGT水冷阀组，其特征在于，所述阀组件(3)还包括两个绝缘垫块(33)，所述两个绝缘垫块(33)分别位于整个阀组件(3)的两端。

10.一种压装式IEGT水冷功率单元，其特征在于，包括逆变单元(7)、电容模块(6)和整流单元(5)，三者通过直流母排连接成一个功率单元；

其中所述整流单元(5)还包括整流单元框架(51)、整流单元连接铜排(52)、整流单元水冷系统(53)、整流电器控制单元(54)以及如权利要求1-9任一所述的一种压装式IEGT水冷阀组；其中该压装式IEGT水冷阀组的顶板(2)和底板(1)固定在整流单元框架(51)内；

所述逆变单元(7)包括逆变单元框架(71)、逆变单元连接铜排(72)、逆变单元水冷系统(73)、逆变电器控制单元(74)以及如权利要求1-9任一所述的一种压装式IEGT水冷阀组；设置在逆变单元(7)中的顶板(2)和底板(1)固定在逆变单元框架(71)内。

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