CN220629197U - 一种新型逆变功率单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种新型逆变功率单元。其技术方案包括：包括外壳，所述外壳设有进出风口；包括第一盖板和第二盖板，第一盖板、第二盖板与外壳上的风口形成风道，实现风冷散热；包括设置于外壳内的水冷散热器，实现水冷散热；风冷散热和水冷散热并行，有助于热量的及时排出；包括设置于外壳内的主控制器，所述主控制器安装主控制器屏蔽盒，提高主控制器的抗干扰能力。本实用新型通过设置的水冷散热器，以及外壳与第一盖板、第二盖板形成风道，水冷和风冷并行，可以有效的将IGBT模块等功能模块所产生的热量及时排出，极大的提升了逆变功率单元的散热效果，从而提升了最大输出功率。

Description

一种新型逆变功率单元

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种新型逆变功率单元。

背景技术

现有技术中，高压高频大功率输出装置采用大功率高速开关电力电子器件IGBT实现高频大功率输出，因此需求会越来越大。但目前常见的逆变功率单元散热效率低安装维修不方便重量大的问题比较明显。同时，功率器件产生的电磁干扰，会对主控制器造成较大影响，造成输出波形质量和精度较差。

综上所述，如何有效地解决高压高频功率模块散热效率低、功率模块安装维修繁琐的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。为此，本实用新型提出一种新型逆变功率单元。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种新型逆变功率单元。

本实用新型的技术方案：一种新型逆变功率单元，包括外壳，还包括：

设于所述外壳上的进出风口；

第一盖板和第二盖板，第一盖板、第二盖板与外壳上的进出风口形成风道；

设置于外壳内的水冷散热器，水冷散热器的一侧连接进水快插接头和出水快插接头，利用风冷散热和水冷散热并行，将逆变功率单元中的热量及时排出；

位于水冷散热器顶部的主控制器，主控制器通过主控绝缘板与所述外壳安装，所述主控制器外包覆用于抗干扰的主控制器屏蔽盒。

可选的，所述水冷散热器上表面固定有多组呈品字形排布的IGBT模块。

可选的，所述IGBT模块连接有叠层母排。

可选的，所述第二盖板固定有多个电容，所述电容与所述叠层母排相连。

可选的，所述叠层母排连接有输入铜排组件。

可选的，所述IGBT模块的一侧连接有多个输出铜排组件，所述输出铜排组件连接有电流互感器。

可选的，所述外壳背离输入铜排组件的一侧固定安装有绝缘导轨。

可选的，所述外壳内设置有驱动绝缘板，所述驱动绝缘板上侧固定有电压采样板与驱动板；所述驱动绝缘板支撑电压采样板与驱动板。

可选的，所述进水快插接头和所述出水快插接头分别通过密封圈与水冷散热器紧密连接。

可选的，所述外壳内设置辅助电源组件。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：

本申请通过设置的水冷散热器，以及外壳与第一盖板、第二盖板形成风道，利用水冷和风冷并行效果，可以有效的将IGBT模块等功能模块所产生的热量及时排出，极大的提升了逆变功率单元的散热效果，从而加强逆变功率单元的最大输出功率；

进一步的，为主控制器外侧增加了主控制器屏蔽盒，材质为不锈钢，极大的提高了主控制器的抗干扰能力，使逆变单元的输出波形更加稳定；

进一步的，利用驱动绝缘板支撑电压采样板与驱动板，合理利用空间，增加绝缘性能，减小单元的体积，且便于安装维护。

附图说明

图1为本实用新型装配爆炸后的结构示意图。

图2为本实用新型去掉第一盖板和第二盖板的结构示意图。

图3为本实用新型透视线框示意图。

图4为本实用新型另一角度结构示意图。

图5为本实用新型IGBT模块的细节结构示意图；

图6为本实用新型主控制器屏蔽盒处的拆解结构示意图。

附图标记：1、外壳；2、进水快插接头；3、密封圈；4、水冷散热器；5、出水快插接头；6、IGBT模块；7、驱动绝缘板；8、电压采样板；9、电流互感器；10、绝缘导轨；11、输出铜排组件；12、辅助电源组件；13、驱动板；14、第二盖板；15、主控制器屏蔽盒；16、主控制器；17、主控绝缘板；18、第一盖板；19、电容；20、叠层母排；21、输入铜排组件。

具体实施方式

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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”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，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

如图1-4所示，本实用新型提出的一种新型逆变功率单元，采用水冷和风冷并行，实现功率单元的快速散热，保证其输出效果。同时，提高主控制器的抗干扰能力，使逆变单元的输出波形更加稳定。其主要包括外壳1，设置于外壳1内的水冷散热器4，固定于水冷散热器4上表面的多组呈品字形排布的IGBT模块6，如图5，IGBT模块6主要将直流电压逆变成频率可调的交流电。通过将IGBT模块6在水冷散热器4上形成三组紧密的品字形布局，且根据IGBT模块6功耗的布局，水冷散热器4的一侧连接进水快插接头2和出水快插接头5，进水快插接头2和出水快插接头5分别通过密封圈3与水冷散热器4实现紧密密封连接，采用了截面为三角形的密封圈3进行水冷系统密封，截面为三角形密封圈3具有定位准确、有效密封面积大、加工简单、安装方便的特征，有效提高了安装效率和密封性能，防止漏水，可采用外接水管上部进水下部出水方式进行水循环散热。

该逆变功率单元还包括与IGBT模块6相连的叠层母排20，使用叠层母排20可以提供现代的、易于设计、安装快速和结构清晰的配电系统，固定于第二盖板14的电容19，同时，电容19与叠层母排20相连，与叠层母排20相连的输入铜排组件21，设置于外壳1内的驱动绝缘板7，固定于驱动绝缘板7上侧的电压采样板8与驱动板13，驱动绝缘板7作为支撑件固定电压采样板8与驱动板13，电压采样板8采集电压信号，驱动板13用于控制IGBT模块6，以及与IGBT模块6相连的输出铜排组件11，设置在输出铜排组件11上的电流互感器9，电流互感器9是把一次侧大电流转换成二次侧小电流来测量，利用以上组件完成主回路安装。

进一步的，如图6所示，位于水冷散热器4顶部的主控制器16，主控制器16通过主控绝缘板17与所述外壳1安装，设置于外壳1内的主控制器屏蔽盒15，主控制器16外包覆用于抗干扰的主控制器屏蔽盒15。为主控制器16外侧增加了主控制器屏蔽盒15，主控制器屏蔽盒15的材质为不锈钢，有效的屏蔽了电磁波对控制器的影响，极大的提高了主控制器的抗干扰能力，使逆变功率单元的输出波形更加稳定。

用于固定电容19的第一盖板18，与外壳1形成风道的第二盖板14；其中，外壳1上有进出风口，并与第一盖板18、第二盖板14形成风道，能将水冷板辐射出的热量散去。通过水冷和风冷并行，可以有效的将IGBT模块6等功能模块所产生的热量及时排出，极大的提升了逆变功率单元的散热效果，从而提升了最大输出功率。该逆变功率单元还具有设置于外壳1内的辅助电源组件12，用于提供给整个逆变功率单元稳定的电源。

本实用新型中值得说明的是，利用驱动绝缘板7支撑电压采样板8与驱动板13，合理利用空间，增加绝缘性能，减小单元体积，且便于维护，以及外壳1背离输入铜排组件21的一侧固定安装有绝缘导轨10，方便适应于不同的场合的安装，具有快速安装、绝缘的效果。

上述具体实施例仅仅是本实用新型的几种可选的实施例，基于本实用新型的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。

Claims (10)

1.一种新型逆变功率单元，包括外壳(1)，其特征在于，还包括：

设于所述外壳(1)上的进出风口；

第一盖板(18)和第二盖板(14)，第一盖板(18)、第二盖板(14)与外壳(1)上的进出风口形成风道；

设置于外壳(1)内的水冷散热器(4)，水冷散热器(4)的一侧连接进水快插接头(2)和出水快插接头(5)，利用风冷散热和水冷散热并行，将逆变功率单元中的热量及时排出；

位于水冷散热器(4)顶部的主控制器(16)，主控制器(16)通过主控绝缘板(17)与所述外壳(1)安装，所述主控制器(16)外包覆用于抗干扰的主控制器屏蔽盒(15)。

2.根据权利要求1所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述水冷散热器(4)上表面固定有多组呈品字形排布的IGBT模块(6)。

3.根据权利要求2所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述IGBT模块(6)连接有叠层母排(20)。

4.根据权利要求3所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述第二盖板(14)固定有多个电容(19)，所述电容(19)与所述叠层母排(20)相连。

5.根据权利要求3所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述叠层母排(20)连接有输入铜排组件(21)。

6.根据权利要求2所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述IGBT模块(6)的一侧连接有多个输出铜排组件(11)，所述输出铜排组件(11)连接有电流互感器(9)。

7.根据权利要求5所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述外壳(1)背离输入铜排组件(21)的一侧固定安装有绝缘导轨(10)。

8.根据权利要求1所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述外壳(1)内设置有驱动绝缘板(7)，所述驱动绝缘板(7)上侧固定有电压采样板(8)与驱动板(13)；所述驱动绝缘板(7)支撑电压采样板(8)与驱动板(13)。

9.根据权利要求1所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述进水快插接头(2)和所述出水快插接头(5)分别通过密封圈(3)与水冷散热器(4)紧密连接。

10.根据权利要求1所述的一种新型逆变功率单元，其特征在于：所述外壳(1)内设置辅助电源组件(12)。