CN219536707U - 一种功率模组及变流器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种功率模组及变流器，其中，该功率模组包括外框、功率回路、液冷回路和导电回路；所述功率回路安装于所述外框，所述功率回路包括功率散热器，所述液冷回路包括液冷管，所述液冷管安装于所述外框，所述液冷管和所述功率散热器相连通，所述导电回路和所述功率回路电连接，所述导电回路和所述液冷管分别位于所述功率回路的两侧。采用上述方案，导电回路和液冷管分别位于功率回路的两侧，导电回路和液冷回路之间基本不会产生影响，有利于保证功率模组的运行可靠性。

Description

一种功率模组及变流器

技术领域

本实用新型涉及变流器技术领域，具体涉及一种功率模组及变流器。

背景技术

随着社会的发展和技术的进步，业界对于高功率变流器的需求日益增加，为此，高功率的功率模组也逐步地走向市场。但是，在常规的方案中，功率模组的可靠性不易得到保证。

因此，如何提供一种方案，以克服或者缓解上述缺陷，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功率模组及变流器，其中，该功率模组的可靠性较高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种功率模组，包括外框、功率回路、液冷回路和导电回路；所述功率回路安装于所述外框，所述功率回路包括功率散热器，所述液冷回路包括液冷管，所述液冷管安装于所述外框，所述液冷管和所述功率散热器相连通，所述导电回路和所述功率回路电连接，所述导电回路和所述液冷管分别位于所述功率回路的两侧。

采用上述方案，导电回路和液冷管分别位于功率回路的两侧，导电回路和液冷管之间基本不会产生影响，有利于保证功率模组的运行可靠性。

可选地，所述液冷管的数量为多个，至少一个所述液冷管位于所述功率回路的下方。

可选地，所述液冷管的数量为两个，一个所述液冷管位于所述功率回路的下方，另一所述液冷管位于所述功率回路的前下方。

可选地，所述功率回路包括至少一个功率串，所述功率串包括所述功率散热器和多个功率器件，各所述功率器件均配置有所述功率散热器。

可选地，还包括吸收回路，所述吸收回路位于所述功率回路的后侧，且所述吸收回路和所述功率回路电连接。

可选地，所述吸收回路包括两个电抗器和两个液冷电阻，两所述电抗器均和所述导电回路电连接，且两所述电抗器在左右方向上间隔布置，两所述液冷电阻也均和所述导电回路电连接，且两所述液冷电阻分布在两所述电抗器之间。

可选地，所述吸收回路还包括电容，在前后方向上，所述电容相对所述电抗器以及所述液冷电阻更为靠近所述功率回路。

可选地，所述功率回路配置有连接排，所述连接排和所述电容电连接。

可选地，还包括隔离变压器，所述隔离变压器设置于所述功率回路的前侧，并位于所述外框的上部。

本实用新型还提供一种变流器，包括上述的功率模组。

由于上述的功率模组已经具备如上的技术效果，那么，具有该功率模组的变流器亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

附图说明

图1为本实用新型所提供功率模组的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1在另一视角下的结构示意图；

图3为功率串和电容的连接结构图；

图4为功率串、液冷管、导电排、液冷电阻、电抗器以及电容的连接结构图；

图5为图4在另一视角下的结构示意图；

图6为图4的俯视图。

附图标记说明如下：

1外框；

2功率串、21功率散热器、22功率器件、23绝缘部、24连接排；

3液冷管、31主管、32接头；

4导电排；

5电抗器；

6液冷电阻；

7电容；

8隔离变压器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是可拆卸地连接，也可以是不可拆卸地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。

本实用新型实施例中所提到的方位用语，例如，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本实用新型实施例，而不是指示或暗指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实施例的限制。

在本实用新型实施例的描述中，术语“多个”是指两个或两个以上；并且，在使用“多个”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

在本实用新型实施例的描述中，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过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，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过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

请参考图1-图6，图1为本实用新型所提供功率模组的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1在另一视角下的结构示意图，图3为功率串和电容的连接结构图，图4为功率串、液冷管、导电排、液冷电阻、电抗器以及电容的连接结构图，图5为图4在另一视角下的结构示意图，图6为图4的俯视图。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种功率模组，包括外框1、功率回路、液冷回路和导电回路。

外框1为功率模组的结构基础，用于为其他部件提供安装位，并可用于功率模组的安装固定。这里，本实用新型实施例并不限定外框1的具体结构样式，在实际应用中，本领域技术人员可以根据具体需要进行设计，只要是能够满足使用的要求即可。示例性的，该外框1可以为各种梁件、板件等组合形成的框架式结构，例如图1和图2所示。

功率回路安装于上述的外框1。结合附图，功率回路包括功率串2，功率串2包括有多个的功率器件22，用于实现多个功率器件22的集成装配；功率器件22的种类以及数量在此不作限定，在实际应用中，本领域技术人员可以根据具体需要进行设计，只要是能够满足使用的要求即可。进一步地，功率串2还配置有功率散热器21，用于为相应功率器件22提供冷却散热。

功率串2的数量可以为一个。或者，功率串2的数量也可以为多个，此时，各功率串2可以并排设置，以方便对各功率串2进行布置；在附图的实施方式中，如图1-图6即示出了一种包括两个并排设置的功率串2的功率模组。

在对功率串2进行安装布置时，可以是多个功率器件22共用同一个功率散热器21，也可以是各功率器件22均配置有功率散热器21，具体需要结合实际的使用要求进行确定。在一种具体的方案中，可以是为每一个功率器件22均配置功率散热器21，这样，每一个功率器件22均可以得到有效散热，散热效果更佳。

结合图3，除了功率器件22和功率散热器21外，功率串2还可以包括绝缘部23。绝缘部23可以位于功率串2的端部，以用于功率串2和外框1的连接。此外，绝缘部23还可以位于部分的功率器件22之间，用于实现相应功率器件22之间的绝缘连接。

液冷回路也安装于外框1。结合附图，液冷回路包括液冷管3，液冷管3和功率散热器21相连通，用于为功率散热器21提供冷却液，进而可以实现对于功率器件22的冷却散热；冷却液可以为水，也可以为其他的冷却用液体，例如油或者其他的专用液体等。

导电回路具体可以为导电排4，其可以和和功率回路电连接。

在具体布置时，导电回路和液冷管3可以分布在功率回路的两侧，这样，导电回路和液冷管3之间基本不会产生影响，有利于保证功率模组的运行可靠性。

这里，本实用新型实施例并不限定导电回路和液冷管3的具体布置位置，在实际应用中，本领域技术人员可以结合具体需要进行设置，只要是能够满足导电回路和液冷回路相对布置的技术要求即可。

在一些可选的实施方式中，液冷回路可以包括多个液冷管3，各液冷管3均可以位于导电回路的下侧，这样，即使液冷管3发生泄漏，冷却液也不易泄漏至功率回路，可以较大程度地避免冷却液泄漏对于功率模组所造成的损坏。

具体地，如图4所示，液冷回路可以包括两个液冷管3，一个液冷管3可以位于功率回路的正下方，另一个液冷管3可以位于功率回路的前下方，以便合理地对各液冷管3在外框1的安装位置进行布局。应理解，液冷管3的安装位置实际并不局限于此，在具体的使用过程中，本领域技术人员可以结合功率模组上各部件的安装布局情况，灵活地调整液冷管3的设置位置，以便满足使用的要求。

在一些可选的实施方式中，本实用新型所提供功率模组还可以包括吸收回路，吸收回路可以位于功率回路的后侧，且吸收回路可以和功率回路电连接。采用这种方案，可以实现吸收回路和功率回路的集成装配，有利于提升功率模组的功率密度，并可以对功率模组的后侧空间进行充分利用，以合理化功率模组的布局。

如图4-图6所示，吸收回路还可以包括两个电抗器5和两个液冷电阻6，两个电抗器5均可以位于功率回路的后侧，并可以沿左右方向间隔布置，两电抗器5均可以和导电排4电连接，以通过导电排4和功率回路进行电连接；两液冷电阻6在左右方向上可以位于两电抗器5之间，以优化各器件之间的布局，并充分利用功率回路的后侧空间，两液冷电阻6也可以通过导电排4和功率回路进行电连接。

液冷管3可以包括主管31，主管31的一端可以为开口端，主管31的另一端可以为封闭端，主管31的外壁设置有多个接头32，用于和电抗器5、液冷电阻6以及前述的功率散热器21相连通，以实现冷却液在液冷管3、电抗器5、液冷电阻6以及功率散热器21内的循环。

在附图的实施方式中，主管31大致是在左右方向上延伸，在主管31的左端为开口端时、主管31的右端可以为封闭端，在主管31的右端为开口端时、主管31的左端可以为封闭端，也就是说，主管31的左端或者右端均可以为开口端，这样，可以提升功率模组的适应性，能够更加方便液冷管3和外部冷源的连接。

吸收回路还可以包括电容7，电容7可以位于功率串2的后侧，且在前后方向上，相比于电抗器5和液冷电阻6，电容7可以更为靠近功率回路，以实现电容7和功率回路之间的近距离连接，进而可以优化功率模组的电气性能。

具体地，功率串2内部可以压接有连接排24，电容7可以通过该连接排24和功率串2进行电连接。当然，电容7也可以通过其他方式和功率串2进行电连接，只要能够实现二者的电连接即可。

在一些可选的实施方式中，本实用新型所提供功率模组还可以包括隔离变压器8，隔离变压器8可以设置于功率串2的前侧，并可以位于外框1的上部，以方便和集成门极换流晶闸管(Integrated Gate-Commutated Thyristor，IGCT)模块驱动板相连。

本实用新型还提供一种变流器，包括上述的功率模组。

由于上述的功率模组已经具备如上的技术效果，那么，具有该功率模组的变流器亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出多个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种功率模组，其特征在于，包括外框(1)、功率回路、液冷回路和导电回路，所述功率回路安装于所述外框(1)，所述功率回路包括功率散热器(21)，所述液冷回路包括液冷管(3)，所述液冷管(3)安装于所述外框(1)，所述液冷管(3)和所述功率散热器(21)相连通，所述导电回路和所述功率回路电连接，所述导电回路和所述液冷管(3)分别位于所述功率回路的两侧。

2.根据权利要求1所述功率模组，其特征在于，所述液冷管(3)的数量为多个，至少一个所述液冷管(3)位于所述功率回路的下方。

3.根据权利要求2所述功率模组，其特征在于，所述液冷管(3)的数量为两个，一个所述液冷管(3)位于所述功率回路的下方，另一所述液冷管(3)位于所述功率回路的前下方。

4.根据权利要求1所述功率模组，其特征在于，所述功率回路包括至少一个功率串(2)，所述功率串(2)包括所述功率散热器(21)和多个功率器件(22)，各所述功率器件(22)均配置有所述功率散热器(21)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述功率模组，其特征在于，还包括吸收回路，所述吸收回路位于所述功率回路的后侧，且所述吸收回路和所述功率回路电连接。

6.根据权利要求5所述功率模组，其特征在于，所述吸收回路包括两个电抗器(5)和两个液冷电阻(6)，两所述电抗器(5)均和所述导电回路电连接，且两所述电抗器(5)在左右方向上间隔布置，两所述液冷电阻(6)也均和所述导电回路电连接，且两所述液冷电阻(6)分布在两所述电抗器(5)之间。

7.根据权利要求6所述功率模组，其特征在于，所述吸收回路还包括电容(7)，在前后方向上，所述电容(7)相对所述电抗器(5)以及所述液冷电阻(6)更为靠近所述功率回路。

8.根据权利要求7所述功率模组，其特征在于，所述功率回路配置有连接排(24)，所述连接排(24)和所述电容(7)电连接。

9.根据权利要求1-4中任一项所述功率模组，其特征在于，还包括隔离变压器(8)，所述隔离变压器(8)设置于所述功率回路的前侧，并位于所述外框(1)的上部。

10.一种变流器，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述功率模组。