WO2025200099A1 - 一种电感、功率变换器及功率变换系统 - Google Patents

一种电感、功率变换器及功率变换系统

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WO2025200099A1
WO2025200099A1 PCT/CN2024/094126 CN2024094126W WO2025200099A1 WO 2025200099 A1 WO2025200099 A1 WO 2025200099A1 CN 2024094126 W CN2024094126 W CN 2024094126W WO 2025200099 A1 WO2025200099 A1 WO 2025200099A1
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WO
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skeleton
frame
inductor
cavity
flange
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PCT/CN2024/094126
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English (en)
French (fr)
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杨志刚
黄超龄
汤庆利
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Sungrow Power Supply Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Power Supply Co Ltd
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
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    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/323Insulation between winding turns, between winding layers
    • HELECTRICITY
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    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/324Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures

Definitions

  • the present application relates to the technical field of power converters, and in particular to an inductor, a power converter, and a power conversion system.
  • Inductors are important components that perform functions such as energy transmission, storage, and filtering.
  • Existing inductors utilize a cast-in-shell structure, where the inductor body is encapsulated within a metal heatsink housing using potting compound to insulate it from the heatsink and then sealed and secured to the cavity.
  • the metal heatsink housing and potting compound increase the inductor's weight and cost.
  • a second object of the present application is to provide a power converter.
  • the third object of this application is to provide a power conversion system.
  • An inductor comprising:
  • the flange structure includes a flange frame and a non-metallic connector.
  • the flange frame is used to connect the first cavity.
  • the non-metallic connector is fixed on the flange frame.
  • the inductor body is fixed on one end of the non-metallic connector away from the flange frame.
  • the inductor body includes:
  • the iron core and the winding are respectively arranged on the insulating frame, and the iron core and the winding are insulated.
  • the insulating skeleton includes a first skeleton and a second skeleton
  • the first frame and the second frame each have a receiving cavity for receiving the iron core
  • the first frame and the second frame are respectively fixed on the non-metallic connecting member and are arranged to be inserted into each other.
  • the winding is sleeved outside the inserting portion formed by the inserting of the first frame and the second frame.
  • one of the first frame and the non-metallic connector is provided with a first engaging groove, and the other is provided with a first engaging protrusion engaged with the first engaging groove;
  • a second engaging groove is defined on one of the second frame and the non-metallic connecting member, and a second engaging protrusion engaged with the second engaging groove is provided on the other.
  • first clamping slot and/or the second clamping slot is a clamping slot structure with one end open and the other end closed.
  • the inductor body further includes a locking structure
  • the locking structure includes a locking fastener, and the first frame and the second frame are respectively fastened to the flange structure through the locking fastener;
  • the locking structure includes a tightening member; along the insertion direction perpendicular to the first frame and the second frame, the first frame and the second frame are respectively constrained to the flange structure by the tightening member; and/or, along the insertion direction of the first frame and the second frame, the tightening member spans the first frame and the second frame to constrain the first frame and the second frame to the flange structure.
  • At least one of the locking fasteners passes through the accommodating cavity and limits the iron core
  • At least one of the locking fasteners passes through the accommodating cavity and the iron core respectively.
  • the tightening member includes an insulating belt and a tightening metal belt, the two ends of the tightening metal belt are respectively connected to the flange structure, and are used to restrain the first frame and/or the second frame.
  • the non-metallic connector is sleeved outside the tightening metal belt and contacts the first frame and/or the second frame, thereby isolating and insulating the tightening metal belt from the first frame and/or the second frame.
  • the tightening member includes an end plate and a tensioning member, the end plate is connected to the non-metallic connecting member or passes through the non-metallic member and is connected to the flange frame; along the plug-in direction of the first frame and the second frame, at least one end plate is placed at one end of the insulating frame, and at least one end plate is placed at the other end of the insulating frame, one end of the tensioning member tensions at least one end plate at one end of the insulating frame, and the other end tensions at least one end plate at the other end of the insulating frame; and/or, along the plug-in direction perpendicular to the first frame and the second frame, at least one end plate is placed At one end of the first skeleton, at least one end plate is placed at the other end of the first skeleton, one end of the tensioning member tensions at least one end plate at one end of the first skeleton, and the other end tensions at least one end plate at the other end of the first skeleton; and/
  • the end plate is provided with a limiting bending portion that abuts against the top of the first frame or the second frame in a limited position;
  • the end plate is provided with a threaded hole, through which a fastener passes and abuts against the first frame or the second frame.
  • first frame and the second frame both include a frame yoke column and a frame center column;
  • the skeleton center column is fixed to the skeleton yoke column and communicates with the inner cavity of the skeleton center column.
  • the core yoke of the iron core is accommodated in the frame yoke, and the core center column of the iron core is accommodated in the frame center column;
  • the skeleton center column of the first skeleton and the skeleton center column of the second skeleton are inserted into each other to form the inserting portion.
  • the iron core is completely contained in the containing cavity.
  • first frame and the second frame are respectively provided with locking members for locking the iron core.
  • a portion of the core extends outside the accommodating cavity
  • the locking member includes a buckle, and the buckle is used to clamp the end surface of the iron core extending outside the accommodating cavity.
  • the locking device includes a hook and a slot
  • the hook is provided on one of the first frame and the second frame, and a slot is provided on the other frame;
  • a wire outlet hole is formed on the non-metallic connector to allow the wiring bar of the inductor body to pass through, and the wire outlet hole and the wiring bar are sealed by a sealant.
  • the end of the non-metallic connector facing the flange frame is provided with a wire outlet cavity arranged around the wire outlet hole;
  • the inductor provided by the present application realizes an insulated connection with the flange structure by fixing the inductor body on the non-metallic connector of the flange structure, and realizes a connection with the first cavity through the flange frame of the flange structure.
  • the provision of the non-metallic connector realizes an insulated connection with the first cavity, ensures the insulation performance of the inductor body, and the inductor body can directly dissipate heat, thereby improving the heat dissipation efficiency and avoiding affecting the maximum operating temperature of the power inductor.
  • the present application fixes the non-metallic connector on the flange frame so that the flange structure has sufficient strength to fix the inductor body, and there is no need to set a metal heat dissipation shell and potting glue, thereby reducing the cost of the inductor and reducing the weight of the inductor.
  • a power converter comprises the inductor as described in any one of the above.
  • a power conversion system includes the power converter as described above or the inductor as described above.
  • FIG1 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in a first embodiment of the present application in one angular direction;
  • FIG2 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the inductor provided by the first embodiment of the present application in another angular direction;
  • FIG3 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the flange structure provided in this application.
  • FIG6 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the inductor provided in the first embodiment of the present application at another angle;
  • FIG7 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in a third embodiment of the present application.
  • FIG8 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the inductor body provided in this application.
  • FIG9 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the insulating frame provided in the first embodiment of the present application.
  • FIG10 is a schematic diagram of the exploded structure of the insulating frame provided in the first embodiment of the present application.
  • FIG11 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the iron core provided by the present application when it is to be assembled;
  • FIG13 is a schematic structural diagram of a first skeleton provided in the first embodiment of the present application.
  • FIG14 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an iron core installed in an insulating frame according to a fifth embodiment of the present application.
  • FIG15 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the insulating frame provided in the sixth embodiment of the present application.
  • FIG16 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in a seventh embodiment of the present application.
  • FIG17 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in an eighth embodiment of the present application.
  • FIG18 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in a ninth embodiment of the present application.
  • FIG19 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in a tenth embodiment of the present application.
  • FIG20 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in the eleventh embodiment of the present application.
  • FIG21 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of the connection between the end plate and the flange frame provided in the eleventh embodiment of the present application;
  • FIG22 is a schematic diagram of a three-dimensional structure of an inductor provided in a twelfth embodiment of the present application.
  • flange frame 102-1 is made of a non-magnetic material with a certain strength and rigidity. It can be a metal material such as aluminum or aluminum alloy, or a non-metallic material with sufficient strength and rigidity, such as fiberglass reinforced plastic. In this embodiment, flange frame 102-1 is made of metal as an example. As shown in Figure 4, flange frame 102-1 is a hollow frame structure. Its shape and size are determined by the inductor body 101, and its thickness is designed to meet product strength requirements.
  • the flange frame 102-1 is provided with a mounting hole seat 102-1b at the location where the flange frame 102-1 connects to the connector 102-3.
  • the number of mounting hole seats 102-1b is equal to the number of connectors 102-3, and they are arranged in a one-to-one correspondence.
  • the mounting hole seats 102-1b extend toward the end near the non-metallic connector 102-2. On the one hand, this increases the mechanical strength of the connection to the connector 102-3.
  • the inductor body 101 is fixed to the end of the non-metallic connector 102-2 facing away from the flange frame 102-1.
  • the non-metallic connector 102-2 provides insulation isolation from the first cavity, ensuring the insulation performance of the inductor body 101. This allows the inductor body 101 to dissipate heat directly, improving heat dissipation efficiency and preventing it from affecting the maximum operating temperature of the power inductor. Furthermore, it provides a sealed barrier between the inductor body 101 and the first cavity, eliminating the need for additional sealing gaskets or adhesive, further reducing the cost of the inductor 100.
  • the iron core 101-2 and the winding 101-3 are respectively mounted on the insulating frame 101-1, and the iron core 101-2 and the winding 101-3 are insulated to prevent the winding 101-3 from failing due to insulation breakdown of the iron core 101-2.
  • the number of the skeleton center columns 101-1-4 on the first skeleton 101-1-1 and the second skeleton 101-1-2 are both three, and in the same first skeleton 101-1-1 or second skeleton 101-1-2, the two skeleton center columns 101-1-4 have the same shape, both of which are cylindrical; and the shape of one skeleton center column 101-1-4 is different, which is a square cylinder.
  • the square cylindrical frame center column 101-1-4 can be used as a guide device instead of the iron core yoke column 101-2-1.
  • first skeletons 101-1-1 and second skeletons 101-1-2 is not limited and can be any number greater than or equal to 1, and the shapes can be the same or different.
  • number of cores 101-2 is also not limited and can be any number greater than or equal to 1.
  • the structures of the first skeleton 101-1-1 and the second skeleton 101-1-2 are symmetrical, and the skeleton middle column 101-1-4 of the first skeleton 101-1-1 and the skeleton middle column 101-1-4 of the second skeleton 101-1-2 form a nested and plug-in structure.
  • the gap between the inner cavity wall of the skeleton middle column 101-1-4 of the first skeleton 101-1-1 and the outer wall of the skeleton middle column 101-1-4 of the second skeleton 101-1-2 is 0.1mm-0.3mm.
  • a portion of core 101-2 extends outside the cavity.
  • the end of core 101-2 facing away from center column 101-1-4 extends outside the cavity.
  • the locking member includes a buckle 101-1-5, which is used to clamp onto the end face of core 101-2 extending outside the cavity, thereby increasing the clamping force of core 101-2 and enhancing the overall strength of inductor 100.
  • the locking member disclosed above is only a specific embodiment of the present application.
  • the locking member can also be provided with a bolt and a block, that is, the buckle 101-1-5 is replaced by a bolt and a block, and the block is fixed to the bolt by a nut.
  • a boss with a threaded hole is provided on the side wall of the skeleton yoke column 101-1-3. The bolt is threadedly connected to the threaded hole on the boss. By rotating the bolt, the block is driven to clamp or loosen the iron core 101-2.
  • a specific embodiment of the present application discloses a locking device including a hook 101-6 and a card slot 101-7, wherein, among the first skeleton 101-1-1 and the second skeleton 101-1-2, a card hook 101-6 is provided on one, and a card slot 101-7 is provided on the other.
  • the card hook 101-6 and the card slot 101-7 are engaged to realize self-locking of the first skeleton 101-1-1 and the second skeleton 101-1-2, thereby improving the connection stability of the first skeleton 101-1-1 and the second skeleton 101-1-2.
  • the locking device is not limited to the above structure, and may also be other structures.
  • the locking device includes a locking screw, etc.
  • first engaging protrusions 101-1-1a, first engaging grooves 102-2a, second engaging protrusions 101-1-2a, and second engaging grooves 102-2b is not limited and can be set arbitrarily.
  • the number of first engaging protrusions 101-1-1a and first engaging grooves 102-2a is equal and arranged in a one-to-one correspondence;
  • the number of second engaging protrusions 101-1-2a and second engaging grooves 102-2b is equal and arranged in a one-to-one correspondence.
  • the cooperation between the second snap-in groove 102-2a and the second skeleton 101-1-1 facilitates the second skeleton 101-1-1 to slide into the second snap-in groove 102-2a along the open end of the second snap-in groove 102-2a, and the blocking setting at the other end of the second snap-in groove 102-2a realizes the limitation of the second skeleton 101-1-1.
  • first snap-in groove 102-2a and the second snap-in groove 102-2b are not limited to snap-in groove structures with uniform cross-sections, but may also be snap-in groove structures with variable cross-sections. As long as the structures can achieve the snap-in position limiting of the first snap-in groove 102-2a on the first frame 101-1-1, and the snap-in position limiting of the second snap-in groove 102-2b on the second frame 101-1-2, they fall within the scope of protection of this application.
  • the cross-section of the first snap-in groove 102-2a gradually decreases from the open end to the blocked end.
  • the cross-section of the second snap-in groove 102-2b gradually decreases from the open end to the blocked end.
  • the first snap-fitting groove 102-2a and the second snap-fitting groove 102-2b are respectively located at the two ends of the insertion direction of the first skeleton 101-1-1 and the second skeleton 101-1-2 on the non-metallic connecting part 102-2, and the open end of the first snap-fitting groove 102-2a and the open end of the second snap-fitting groove 102-2b are arranged opposite to each other, so that the first skeleton 101-1-1 slides into the first snap-fitting groove 102-2a along the open end of the first snap-fitting groove 102-2a, and the second skeleton 101-1-2 slides into the second snap-fitting groove 102-2b along the open end of the second snap-fitting groove 102-2b.
  • the locking fastener 101 - 4 is a screw or a bolt.
  • the through-bolt fastens the insulating skeleton 101-1, the iron core 101-2 and the flange structure 102 into a whole, thereby improving the mechanical strength.
  • the material of the through-bolt can be selected from high-strength metal materials such as brass, stainless steel, carbon steel, or high-strength non-metallic materials such as nylon and fiberglass.
  • the threaded hole can be selected from self-tapping through-holes, or can be selected from cast embedded nuts, wire screw sleeves, and other methods.
  • the locking structures disclosed in the above embodiments are only some specific implementation methods in this application.
  • the locking structures can also be set to other structural forms, and the number of locking structures used to lock the insulating skeleton 101-1 to the flange structure 102 is not limited to 1. Two or more locking structures can be used. When the number of locking structures used is greater than or equal to 2, the types of locking structures can be the same or different. This application provides other types of locking structures.
  • the locking structure includes a tightening member 101-5, which is used to tie the insulating skeleton 101-1 to the flange structure 102.
  • the tightening member 101-5 includes an insulating tape 101-5a and a tightening metal tape 101-5b. As shown in FIG17 , the two ends of the tightening metal tape 101-5b are respectively connected to the flange structure 102, which is used to restrain the first frame 101-1-1 and/or the second frame 101-1-2.
  • the non-metallic connector 102-2 is sleeved on the outside of the tightening metal tape 101-5b and contacts the first frame 101-1-1 and/or the second frame 101-1-2, isolating the tightening metal tape 101-5b from the first frame 101-1-1 and/or the second frame 101-1-2.
  • the provision of the tightening metal tape 101-5b ensures the strength of the tightening member 101-5, and the provision of the insulating tape 101-5a achieves insulation between the tightening metal tape 101-5b and the insulating frame 101-1.
  • the tightening member 101 - 5 can also be configured as a thin steel belt or a braided belt.
  • the width of the end plate 101-5c can be less than, equal to or greater than the width of the iron core 101-2; the end plate 101-5c can be a straight plate type, an L-shaped inward-facing angle steel type, an L-shaped outward-facing angle steel type, a U-shaped inward-facing channel steel type, a U-shaped outward-facing channel steel type or a combination of other shapes; the end plate 101-5c can be integrally connected to the non-metallic connector 102-2, bolt-fastened connection, slot connection, perforation connection, riveting, welding or other forms of connection, etc., and can also be integrally connected to the flange frame 102, etc.
  • the number of outlet holes 102a is equal to the number of lead wires of the winding 101-3, and they are arranged in a one-to-one correspondence.
  • the size of the outlet hole 102a is larger than the size of the outlet row, and the difference between the two is greater than 0.1mm.
  • a specific embodiment of the present application discloses that the end of the non-metallic connector 102-2 facing the flange frame 102-1 is provided with an outlet cavity 102b arranged around the outlet hole 102a.
  • the outlet cavity 102b is open at both ends, one end is connected to the outlet hole 102a, and the other end is arranged facing the first cavity, and the terminal block 101-3a can pass through the outlet cavity 102b and extend into the first cavity.
  • the number of outlet cavities 102b is equal to the number of outlet holes 102a, and they are arranged in a one-to-one correspondence.
  • the provision of the outlet cavity 102b increases the creepage distance between the terminal block 101-3a and the flange frame 102-1.
  • each core column 101 - 2 - 2 of the core 101 - 2 includes N (N is a positive integer greater than or equal to 1) magnetic columns, and N + 1 air gaps with intervals of millimeters are set between these N parts. Then, the magnetic columns are equivalent to magnetic columns made of magnetic materials with lower magnetic permeability. Alternatively, no air gap is set, and the magnetic columns are magnetic columns with the current magnetic permeability.
  • the conductor structure of the winding 101-3 can be round conductor, flat conductor, foil strip, ladder wire or Litz wire; the material can be copper or aluminum; the winding 101-3 can be wound in a multi-layer flat winding or a multi-layer/single-layer vertical winding.
  • connection mode of the input and output wires of the winding 101-3 can be a flexible connection, a hard connection, or a combination of a flexible and a hard connection.
  • the input and output wires of the winding 101-3 can all be hard connections, or flexible connections, or the input wires can be hard connections and the output wires can be flexible connections, or the input wires can be flexible connections and the output wires can be hard connections.
  • the inductor 100 adopts the following types of insulation treatment processes, but is not limited to the following: (1) dipping process and surface spraying of three-proof covering paint.
  • the insulation level of the insulating dipping paint and three-proof paint is generally H level, and can also be A level, B level, F level or C level; (2) overall dipping process.
  • the dipping process can be silicone, polyurethane or epoxy glue.
  • a protective layer is formed on the surface of the inductor 100 to protect the inductor 100 as a whole; (4) electrostatic spraying (5) Winding 101-3 is wrapped with insulating paper and/or insulating tape 101-5a and an insulating protective layer 103 is formed by a varnishing process; (6) Winding 101-3 is individually encapsulated or cast to form insulation protection; (7) PVD vacuum coating insulation treatment process; (8) Surface glue brushing insulation process, etc., as well as other process methods. The inductor 100 is provided with insulation to achieve overall protection.
  • This application eliminates the traditional inductor metal heat sink and potting compound in the power circuit of inverter 1000, effectively reducing the cost of inverter 1000, while increasing the heat dissipation capacity of the inductor, reducing the conduction of inductor heat into the interior of inverter 1000, lowering the ambient temperature inside the inverter 1000 box, eliminating the internal stress of the inductor, improving the temperature resistance level of the inductor, and effectively improving the overall reliability of inverter 1000.
  • the inductor 100 is simple and easy to maintain, reducing the operation and maintenance detection costs of inverter 1000.
  • the above-disclosed method of forming the protective layer 103 is only a specific implementation of the present application. In practical applications, other methods may also be used. For example, an injection molding process may be used to form a protective shell structure.
  • the above-disclosed inductor 100 housed in the second cavity is only a specific embodiment of the present application.
  • the inductor 100 can also be directly housed in the first cavity.
  • part of the inductor can also be housed in the second cavity, and the remaining part can be housed in at least one other cavity.
  • the number and shape of the cavities can be adaptively selected according to the structure of the inductor 100.
  • the power converter 1000 provided in the present application includes the inductor 100 in any one of the above embodiments, the beneficial effects of the above inductor 100 are all the same as those of the power converter 1000 disclosed in the present application. Included.
  • references to terms such as "one embodiment,” “example,” or “specific example” indicate that the specific features, structures, materials, or characteristics described in conjunction with that embodiment or example are included in at least one embodiment or example of the present application.
  • schematic representations of the above terms do not necessarily refer to the same embodiment or example.
  • the specific features, structures, materials, or characteristics described may be combined in any suitable manner in any one or more embodiments or examples.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本申请公开了一种电感、功率变换器及功率变换系统,电感包括:电感本体;法兰结构,法兰结构包括法兰框架及非金属连接件,法兰框架用于连接第一腔体,非金属连接件固定在法兰框架上,电感本体固定在非金属连接件背离法兰框架的一端。本申请通过将非金属连接件固定在法兰框架上,使得法兰结构具有足够的强度来固定电感本体,无需设置金属散热壳体及灌封胶,降低了电感的成本,减轻了电感的重量。

Description

一种电感、功率变换器及功率变换系统
本申请要求于2024年03月29日提交中国专利局、申请号为202410374680.7、发明名称为“一种电感、功率变换器及功率变换系统”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及功率变换器技术领域,尤其是涉及一种电感、功率变换器及功率变换系统。
背景技术
电感是承担着能量的传递、储存以及滤波等功能的重要器件。现有电感采用的是带壳式浇注结构,即电感本体通过灌封胶被灌封于金属散热壳内,以与金属散热壳绝缘设置,通过金属散热壳密封固定于腔体上。金属散热壳体和灌封胶的设置,增加了电感的重量,增加了成本。
发明内容
有鉴于此,本申请的第一个目的是提供一种电感,以降低电感的重量及成本。
本申请的第二个目的是提供一种功率变换器。
本申请的第三个目的是提供一种功率变换系统。
为了实现上述第一个目的,本申请提供了如下方案:
一种电感,包括:
电感本体;
法兰结构,所述法兰结构包括法兰框架及非金属连接件,所述法兰框架用于连接第一腔体,所述非金属连接件固定在所述法兰框架上,所述电感本体固定在所述非金属连接件背离所述法兰框架的一端。
在一个具体的实施方案中,所述电感本体包括:
绝缘骨架,所述绝缘骨架固定在所述非金属连接件上;
铁芯及绕组,所述铁芯与所述绕组分别设置在所述绝缘骨架上,且所述铁芯与所述绕组绝缘设置。
在另一个具体的实施方案中,所述绝缘骨架包括第一骨架及第二骨架;
所述第一骨架与所述第二骨架内分别具有容纳所述铁芯的容纳腔;
所述第一骨架与所述第二骨架分别固定在所述非金属连接件上,且对插设置,所述绕组套装在所述第一骨架与所述第二骨架对插形成的对插部外。
在另一个具体的实施方案中,所述第一骨架与所述第二骨架分别卡接在所述非金属连接件上。
在另一个具体的实施方案中,所述第一骨架与所述非金属连接件中,一者上开设第一卡接槽,另一者上设置与所述第一卡接槽卡接的第一卡接凸起;
和/或,所述第二骨架与所述非金属连接件中,一者上开设第二卡接槽,另一者上设置与所述第二卡接槽卡接的第二卡接凸起。
在另一个具体的实施方案中,所述第一卡接槽和/或第二卡接槽为一端敞口设置,另一端封堵设置的卡接槽结构。
在另一个具体的实施方案中,所述电感本体还包括锁紧结构;
所述锁紧结构用于锁紧所述第一骨架及所述第二骨架至所述非金属连接件上。
在另一个具体的实施方案中,所述锁紧结构包括锁紧紧固件,所述第一骨架及所述第二骨架分别通过所述锁紧紧固件与所述法兰结构紧固连接;
和/或,所述锁紧结构包括收紧件;沿着垂直所述第一骨架和所述第二骨架的对插方向,所述第一骨架及所述第二骨架分别通过所述收紧件束缚至所述法兰结构上;和/或,沿着所述第一骨架和所述第二骨架的对插方向,所述收紧件横跨所述第一骨架和所述第二骨架,以将所述第一骨架和所述第二骨架束缚至所述法兰结构上。
在另一个具体的实施方案中,至少1个所述锁紧紧固件贯穿所述容纳腔,并限位所述铁芯;
和/或,至少1个所述锁紧紧固件分别贯穿所述容纳腔及所述铁芯。
在另一个具体的实施方案中,所述收紧件包括绝缘带及收紧金属带,所述收紧金属带的两端分别连接在所述法兰结构上,用于束缚所述第一骨架和/或所述第二骨架,所述非金属连接件套接在所述收紧金属带外,并与所述第一骨架和/或所述第二骨架接触,隔断以绝缘所述收紧金属带与所述第一骨架和/或所述第二骨架;
和/或,所述收紧件包括端板及拉紧件,所述端板与所述非金属连接件连接或者贯穿所述非金属件与所述法兰框架连接;沿着所述第一骨架与所述第二骨架的对插方向,至少1个所述端板置于所述绝缘骨架的一端,至少1个所述端板置于所述绝缘骨架的另一端,所述拉紧件的一端张拉所述绝缘骨架的一端的至少1个所述端板,另一端张拉所述绝缘骨架的另一端的至少1个所述端板;和/或,沿着垂直所述第一骨架与所述第二骨架的对插方向,至少1个所述端板置于所述第一骨架的一端,至少1个所述端板置于所述第一骨架的另一端,所述拉紧件的一端张拉所述第一骨架的一端的至少1个所述端板,另一端张拉所述第一骨架的另一端的至少1个所述端板;和/或,沿着垂直所述第一骨架与所述第二骨架的对插方向,至少1个所述端板置于所述第二骨架的一端,至少1个所述端板置于所述第二骨架的另一端,所述拉紧件的一端张拉所述第二骨架的一端的至少1个所述端板,另一端张拉所述第二骨架的另一端的至少1个所述端板。
在另一个具体的实施方案中,所述端板上设置有限位抵接所述第一骨架或者所述第二骨架的顶端的限位折弯部;
和/或,
所述端板上开设有螺纹孔,紧固件穿过所述螺纹孔,并与所述第一骨架或者所述第二骨架抵接。
在另一个具体的实施方案中,述第一骨架与所述第二骨架均包括骨架轭柱以及骨架中柱;
所述骨架中柱固定在所述骨架轭柱,并与所述骨架中柱的内腔连通,所述 铁芯的铁芯轭柱容纳于所述骨架轭柱内,所述铁芯的铁芯中柱容纳于所述骨架中柱内;
所述第一骨架的骨架中柱与所述第二骨架的骨架中柱对插设置,并形成所述对插部。
在另一个具体的实施方案中,所述铁芯完全容纳于所述容纳腔内。
在另一个具体的实施方案中,所述第一骨架和所述第二骨架上分别设置有锁止所述铁芯的锁止件。
在另一个具体的实施方案中,所述铁芯的一部分延伸至所述容纳腔外;
所述锁止件包括卡扣,所述卡扣用于卡住所述铁芯延伸至所述容纳腔外的端面。
在另一个具体的实施方案中,所述电感本体还包括用于锁止所述第一骨架和所述第二骨架的锁紧装置。
在另一个具体的实施方案中,所述锁紧装置包括卡勾及卡槽;
所述第一骨架及所述第二骨架中,一者上设置所述卡勾,另一者上设置卡槽;
当所述第一骨架与所述第二骨架对插到位时,所述卡勾与所述卡槽卡接。
在另一个具体的实施方案中,所述非金属连接件上开设有允许所述电感本体的接线排穿过的出线孔,且所述出线孔与所述接线排通过密封胶密封。
在另一个具体的实施方案中,所述非金属连接件面向所述法兰框架的一端设置有环绕所述出线孔设置的出线腔体;
所述出线腔体的两端敞口设置,一端与所述出线孔连通,另一端用于面向所述第一腔体设置,所述接线排能够穿过所述出线腔体延伸至所述第一腔体内。
在另一个具体的实施方案中,所述法兰框架上设置有用于与所述第一腔体连接的连接件;
所述法兰框架背离所述非金属连接件的一端开设有密封槽,所述密封槽内安装有密封圈,所述密封圈环绕所述连接件设置,并与所述第一腔体的腔壁密 封抵接。
在另一个具体的实施方案中,所述连接件包括:与所述法兰框架螺纹连接的连接紧固件,和/或,与所述法兰框架连接的螺栓紧固件,和/或,与所述法兰框架连接的插接头。
在另一个具体的实施方案中,所述电感还包括包覆所述电感本体至所述法兰结构上的防护层。
在另一个具体的实施方案中,所述电感能够容纳于第二腔体内,且所述第一腔体的防护性高于所述第二腔体的防护性。
根据本申请的各个实施方案可以根据需要任意组合,这些组合之后所得的实施方案也在本申请范围内,是本申请具体实施方式的一部分。
本申请提供的电感,通过将电感本体固定在法兰结构的非金属连接件上实现了与法兰结构的绝缘连接,并通过法兰结构的法兰框架实现与第一腔体的连接。非金属连接件的设置,实现了与第一腔体的绝缘连接,保证了电感本体的绝缘性能,电感本体可以直接进行散热,提高了散热效率,避免了影响功率电感的最高工作温度。本申请通过将非金属连接件固定在法兰框架上,使得法兰结构具有足够的强度来固定电感本体,无需设置金属散热壳体及灌封胶,降低了电感的成本,减轻了电感的重量。
为了实现上述第二个目的,本申请提供了如下方案:
一种功率变换器,包括如上述中任一项所述的电感。
由于本申请提供的功率变换器包括上述任意一项中的电感,因此,上述电感所具有的有益效果均是本申请公开的功率变换器所包含的。
为了实现上述第三个目的,本申请提供了如下方案:
一种功率变换系统,包括如上述所述的功率变换器或者如上述任意一项所述的电感。
由于本申请提供的功率变换系统包括上述所述的功率变换器或者上述任意一项中的电感,因此,上述功率变换器或者上述电感所具有的有益效果均是本申请公开的功率变换系统所包含的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例,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获得其他的附图。
图1为本申请第一种实施例提供的电感一个角度方向上的三维结构示意图;
图2为本申请第一种实施例提供的电感另一角度方向上的三维结构示意图;
图3为本申请提供的法兰结构的三维结构示意图;
图4为本申请提供的法兰结构的爆炸结构示意图;
图5为本申请第二种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图6为本申请第一种实施例提供的电感又一角度方向的三维结构示意图;
图7为本申请第三种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图8为本申请提供的电感本体的三维结构示意图;
图9为本申请第一种实施例提供的绝缘骨架的三维结构示意图;
图10为本申请第一种实施例提供的绝缘骨架的爆炸结构示意图;
图11为本申请提供的铁芯待装配时的三维结构示意图;
图12为本申请第四种实施例提供的绝缘骨架的三维结构示意图;
图13为本申请第一种实施例提供的第一骨架的结构示意图;
图14为本申请第五种实施例提供的铁芯装入绝缘骨架的三维结构示意图;
图15为本申请第六种实施例提供的绝缘骨架的三维结构示意图;
图16为本申请第七种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图17为本申请第八种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图18为本申请第九种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图19为本申请第十种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图20为本申请第十一种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图21为本申请第十一种实施例提供的端板与法兰框架连接的三维结构示意图;
图22为本申请第十二种实施例提供的电感的三维结构示意图;
图23为本申请提供的逆变器的示意图。
其中,图1-图23中:
逆变器1000、电感100、电感本体101、绝缘骨架101-1、内窗口101-1a、
第一骨架101-1-1、第一卡接凸起101-1-1a、第二骨架101-1-2、第二卡接凸起101-1-2a、骨架轭柱101-1-3、骨架中柱101-1-4、卡扣101-1-5、铁芯101-2、绕组101-3、接线排101-3a、锁紧紧固件101-4、收紧件101-5、绝缘带101-5a、收紧金属带101-5b、端板101-5c、拉紧件101-5d、卡勾101-6、卡槽101-7、法兰结构102、法兰框架102-1、加强筋102-1a、安装孔座102-1b、非金属连接件102-2、第一卡接槽102-2a、第二卡接槽102-2b、铁芯轭柱101-2-1、铁芯中柱101-2-2、出线孔102a、出线腔体102b、连接件102-3、密封圈102-4、防护层103、DC/DC电路200、DC/AC电路300。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图1-23,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
结合图1-图23所示,本申请第一方面提供了一种电感100,如图1及图2所示,电感100包括电感本体101以及法兰结构102,电感本体101固定在法兰结构102上,法兰结构102用于与待连接的第一腔体连接。
需要说明的是,电感100可以整体置于第一腔体外,并在第一腔体外密封连接第一腔体;电感100也可以整体置于第一腔体内,并在第一腔体内密封连接第一腔体。本文中,以电感100可以整体置于第一腔体外为例进行说明。可以理解地,电感100置于第一腔体内的安装方式与置于第一腔体外类似。
具体地,参加图3及图4,法兰结构102包括法兰框架102-1及非金属连接件102-2,法兰框架102-1与第一腔体连接。
需要说明的是,法兰框架102-1为具有一定强度及刚度的非导磁材料制成,可以是金属材料,如铝、铝合金等材料;也可以是具有足够强度及刚度的非金属材料制成,如玻璃钢等材料。本实施例中,以法兰框架102-1为金属材料制成为例。如图4所示,法兰框架102-1为中空框式结构,其形状与大小取决于电感本体101,厚度以满足产品强度为设计要求。
非金属连接件102-2固定在法兰框架102-1上。需要说明的是,非金属连接件102-2固定在法兰框架102-1上的方式不限,可以为非金属连接件102-2注塑到法兰框架102-1上一体成型,也可以为压铸成型等,当然,还可以采用其它紧固件可拆卸连接等,只要满足实现非金属连接件102-2固定到法兰框架102-1上的方式均属于本申请的保护范围。
法兰框架102-1上设置有与第一腔体的腔壁连接的连接件102-3,需要说明的是,法兰框架102-1可以与第一腔体的腔壁可拆卸连接,也可以不可拆卸连接。当法兰框架102-1与第一腔体的腔壁可拆卸连接时,连接件102-3包括:与法兰框架102-1螺纹连接的连接紧固件,连接紧固件可以是螺栓或者螺钉等,如图5所示;和/或,与法兰框架102-1连接的螺纹紧固件,螺纹紧固件可以是与法兰框架102-1一体成型连接的螺柱等,如图6所示;和/或,与法兰框架102-1连接的插接头,插接头可以是与法兰框架102-1一体成型连接的快接插头等,如图7所示。当法兰框架102-1与第一腔体的腔壁不可拆卸连接时,连接件102-3具体可以是锚钉或者焊接层等。
法兰框架102-1背离非金属连接件102-2的一端开设有密封槽,密封槽内安装有密封圈102-4,密封圈102-4环绕连接件102-3设置,并与第一腔体的 腔壁密封抵接。法兰框架102-1通过密封圈102-4实现了与第一腔体的密封连接,提高了对第一腔体的防护性。此外,密封圈102-4环绕连接件102-3设置,连接件102-3连接第一腔体产生的压力压紧密封圈102-4,使得密封圈102-4牢牢抵接在第一腔体的腔壁上,从而实现密封,避免了连接件102-3设置在密封圈102-4外导致的连接件102-3与第一腔体的连接处存在间隙影响密封效果的问题。具体地,密封圈102-4可以采用粘接密封胶条或密封胶点胶形成在密封槽内。
为了提高法兰框架102-1用于连接连接件102-3处的强度,本申请一个具体实施方式公开了法兰框架102-1连接连接件102-3处的位置处设置有安装孔座102-1b,如图4所示,安装孔座102-1b与连接件102-3的个数相等,且一一对应设置,安装孔座102-1b向靠近非金属连接件102-2的一端延伸,一方面增加了连接连接件102-3处的机械强度,另一方面,可以在非金属连接件102-2对应位置处设置与安装孔座102-1b契合的定位凹槽,增加了非金属连接件102-2与法兰框架102-1之间的粘合强度。当连接件102-3包括与法兰框架102-1螺纹连接的连接紧固件时,安装孔座102-1b无疑还增加了连接连接件102-3的螺纹孔的有效锁紧深度。法兰框架102-1上还设有至少1圈加强筋102-1a,以增加法兰框架102-1的抗变形能力,从而提高与非金属连接件102-2之间的附着力。
如图3所示,非金属连接件102-2完全覆盖法兰框架102-1面向非金属连接件102-2的一端以及非金属连接件102-2的周向侧边,此结构将电感本体101上带电的高压绕组101-3与非金属框架之间进行绝缘隔离。当电感100位于第一腔体外时,还能够减少向第一腔体内部传导的电感热量。具体地,非金属框架的材料可以选择环氧类、塑料等非金属材料,也可以是其它类型的非金属材料,非金属框架的厚度以绝缘耐压、机械强度为设计标准。
为了提高非金属连接件102-2与法兰框架102-1的连接稳固性,并实现两者的密封,本申请一个具体实施方式公开了法兰框架102-1与非金属连接件102-2之间采用一体铸成工艺连接。可以理解地,设置法兰框架102-1与非金 属连接件102-2之间采用一体铸成工艺连接仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置法兰框架102-1与非金属连接件102-2采用其它连接方式,例如,将法兰框架102-1与金属连接件采用紧固件可拆卸紧固连接,并通过密封件密封。本申请通过将非金属连接件102-2固定在法兰框架102-1上,使得法兰结构102具有足够的绝缘强度来固定电感本体101,无需设置金属散热壳体及灌封胶,降低了电感100的成本,减轻了电感100的重量。
电感本体101固定在非金属连接件102-2背离法兰框架102-1的一端。非金属连接件102-2的设置,一方面实现了与第一腔体的绝缘隔离,保证了电感本体101的绝缘性能,使得电感本体101可以直接进行散热,提高了散热效率,避免了影响功率电感的最高工作温度;另一方向实现了电感本体101与第一腔体之间的密封隔断设置,无需额外使用密封垫/胶,进一步降低了电感100的成本。
本实施例中,电感本体101上的接线排101-3a密封穿过非金属连接件102-2,并延伸至第一腔体内,以实现与第一腔体内的电器件的连接。
在一些实施例中,如图8所示,电感本体101包括绝缘骨架101-1、铁芯101-2及绕组101-3,其中,绝缘骨架101-1固定在非金属连接件102-2上,具体连接方式不限。绝缘骨架101-1由非金属绝缘材料制成,主要用于作为绕组101-3和铁芯101-2的机械结构固定件及主绝缘。需要说明的是,绝缘骨架101-1的形状不限,可以设置为任意能够实现安装铁芯101-2及绕组101-3的形状结构。
铁芯101-2与绕组101-3分别安装在绝缘骨架101-1上,且铁芯101-2与绕组101-3之间绝缘设置,防止了绕组101-3对铁芯101-2绝缘击穿失效。
在一些实施例中,如图9所示,绝缘骨架101-1包括第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2,第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2内分别具有容纳铁芯101-2的容纳腔,如图11所示。铁芯101-2置于容纳腔内,使得绝缘骨架101-1对铁芯101-2形成有效的机械保护,不受外部机械力发生开裂,或受外部潮湿环境因素使得铁芯101-2生锈。
第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2分别固定在非金属连接件102-2上。具体地,第一骨架101-1-1可以卡接在非金属连接件102-2,也可以通过紧固件等可拆卸连接在非金属连接件102-2上,或者,通过锚钉等铆接在非金属连接件102-2上。同理,第二骨架101-1-2可以卡接在非金属连接件102-2,也可以通过紧固件等可拆卸连接在非金属连接件102-2上,或者,通过锚钉等铆接在非金属连接件102-2上。
第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2对插设置,绕组101-3套装在第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2对插形成的对插部外。通过容纳腔及对插部的设置,实现了铁芯101-2与绕组101-3的绝缘,防止了绕组101-3对铁芯101-2绝缘击穿失效。
如图10所示,本申请的一个具体实施方式中公开了第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2均包括骨架轭柱101-1-3以及骨架中柱101-1-4,其中,骨架中柱101-1-4固定在骨架轭柱101-1-3上,并与骨架中柱101-1-4的内腔连通。需要说明的是,骨架中柱101-1-4及骨架轭柱101-1-3均为两端敞口且中空的柱状结构。铁芯101-2的铁芯轭柱101-2-1容纳于骨架轭柱101-1-3内,铁芯101-2的铁芯中柱101-2-2容纳于骨架中柱101-1-4内。
第一骨架101-1-1的骨架中柱101-1-4与第二骨架101-1-2的骨架中柱101-1-4对插设置,并形成对插部。
需要说明的是,在第一骨架101-1-1或者第二骨架101-1-2中,骨架中柱101-1-4的个数不限,如图10所示,骨架中柱101-1-4的个数为2个,分别间隔设置在骨架轭柱101-1-3上。需要说明的是,骨架中柱101-1-4的个数不限于为2个,也可以设置为3个或者3个以上,骨架中柱101-1-4的形状可以相同,也可以不同。例如,图12所示,第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2上的骨架中柱101-1-4的个数均为3个,且同一个第一骨架101-1-1或者第二骨架101-1-2中,2个骨架中柱101-1-4的形状相同,均呈圆筒状;1个骨架中柱101-1-4的形状不同,呈方形筒状。此时,可以将方形筒状的骨架中柱101-1-4可以不放置铁芯轭柱101-2-1,而作为导向装置来使用,同时,还提 高了骨架轭柱101-1-3的抗弯能力;当然,也可以设置骨架中柱101-1-4中,至少1个骨架中柱101-1-4内放置铁芯轭柱101-2-1,以组成不同类型的电感铁芯结构,例如,两相三柱或者三相四柱等多相多柱式磁集成电感结构。
还需要说明的是,第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2的个数也不限,可以是大于或者等于1的任意个数,形状可以相同,也可以不同。同理,铁芯101-2的个数也不限,可以是大于或者等于1的任意个数。
具体地,铁芯101-2安装到位后,铁芯中柱101-2-2置于骨架中柱101-1-4内,铁芯轭柱101-2-1置于骨架轭柱101-1-3;骨架中柱101-1-4对铁芯中柱101-2-2的周向形成包覆,且骨架中柱101-1-4的内腔腔壁与铁芯中柱101-2-2的周向外壁之间间隔0.1mm-0.3mm;骨架轭柱101-1-3的绝缘内腔与铁芯轭柱101-2-1的形状匹配,装入铁芯轭柱101-2-1后,骨架轭柱101-1-3对铁芯轭柱101-2-1靠近骨架中柱101-1-4的一端及铁芯轭柱101-2-1的周向侧面形成包覆状态,且骨架轭柱101-1-3的内腔腔壁与铁芯轭柱101-2-1的周向外壁之间间隔0.1mm-0.3mm。本实施例中,以骨架中柱101-1-4的个数为2个为例,2个骨架中柱101-1-4及骨架轭柱101-1-3围设为内窗口101-1a,如图13所示,内窗口101-1a的宽度t根据绕组101-3的幅宽确定,内窗口101-1a的高度H根据绕组101-3轴向长度来确定,绝缘骨架101-1的壁厚按照非金属材料的机械强度、介电强度参数进行设计选取,以可承受当前产品总重量,可耐受绕组101-3对铁芯101-2最高电压为准。
第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的结构对称,且第一骨架101-1-1的骨架中柱101-1-4与第二骨架101-1-2的骨架中柱101-1-4形成嵌套对插式结构,以第二骨架101-1-2的骨架中柱101-1-4插入第一骨架101-1-1的骨架中柱101-1-4内为例,第一骨架101-1-1的骨架中柱101-1-4的内腔腔壁与第二骨架101-1-2的骨架中柱101-1-4的外壁之间的间隙为0.1mm-0.3mm,第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2嵌套对插后,组成一个整体的绝缘骨架101-1。
需要说明的是,上述公开的绝缘骨架101-1包括第一骨架101-1-1及第二 骨架101-1-2的结构仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置绝缘骨架101-1为一体成型式的骨架结构。本申请通过设置绝缘骨架101-1中,第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2对插来方便安装铁芯101-2及绕组101-3。
在一些实施例中,铁芯101-2完全容纳于容纳腔内,如图8所示,减少了铁芯101-2外露的面积,进一步提高了对铁芯101-2的防护。
可以理解地,上述公开的铁芯101-2完全容纳于容纳腔内仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置铁芯101-2的一部分延伸至容纳腔外。
在一些实施例中,第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2上分别设置有锁止铁芯101-2的锁止件。第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2内分别容纳对应的铁芯101-2,锁止件的设置实现了铁芯101-2稳定容纳至容纳腔内。
具体地,如图14所示,铁芯101-2的一部分延伸至容纳腔外,具体地,铁芯101-2背离骨架中柱101-1-4的一端延伸至容纳腔外。锁止件包括卡扣101-1-5,卡扣101-1-5用于卡住铁芯101-2延伸至容纳腔外的端面,以提高对铁芯101-2的卡紧约束力,增加电感100的整体强度。
为了进一步提高对铁芯101-2的稳定卡紧,本申请一个具体实施方式公开了卡扣101-1-5的个数为多个,分别间隔环布在骨架轭柱101-1-3的侧壁上。
需要说明的是,上述公开的锁止件包括卡扣101-1-5仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置锁止件包括螺栓及卡块,即通过螺栓及卡块来代替卡扣101-1-5,卡块通过螺母固定在螺栓上,骨架轭柱101-1-3的侧壁上设置有开设螺纹孔的凸台,螺栓与凸台上的螺纹孔螺纹连接,通过转动螺栓,带动卡块卡住或者松开铁芯101-2。
在一些实施例中,电感本体101还包括锁紧装置,锁紧装置用于锁止第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2,从而提高第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的连接稳定性。
如图15所示,本申请的一个具体实施方式公开了锁紧装置包括卡勾101-6 及卡槽101-7,其中,第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2中,一者上设置卡勾101-6,另一者上设置卡槽101-7,当第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2对插到位时,卡勾101-6与卡槽101-7卡接,以实现第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的自锁,从而提高了第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的连接稳定性。
需要说明的是,锁紧装置不限于为上述结构,也可以是其它结构,例如,锁紧装置包括锁止螺钉等。
在一些实施例中,第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2分别卡接在非金属连接件102-2上,以便于绝缘骨架101-1与非金属连接件102-2的连接,且省去了连接绝缘骨架101-1与非金属连接件102-2的紧固件,降低了成本。
结合图1-图4所示,第一骨架101-1-1与非金属连接件102-2中,一者上开设第一卡接槽102-2a,另一者上设置与第一卡接槽102-2a卡接的第一卡接凸起101-1-1a。即通过第一卡接槽102-2a与第一卡接凸起101-1-1a的设置来实现第一骨架101-1-1与非金属连接件102-2的卡接。
第二骨架101-1-2与非金属连接件102-2中,一者上开设第二卡接槽102-2b,另一者上设置与第二卡接槽102-2b卡接的第二卡接凸起101-1-2a。即通过第二卡接槽102-2b与第二卡接凸起101-1-2a的设置来实现第二骨架101-1-2与非金属连接件102-2的卡接。
可以理解地,第一卡接凸起101-1-1a、第一卡接槽102-2a、第二卡接凸起101-1-2a及第二卡接槽102-2b的个数不限,可以任意设定。本实施例中,第一卡接凸起101-1-1a与第一卡接槽102-2a的个数相等,且一一对应设置;第二卡接凸起101-1-2a与第二卡接槽102-2b的个数相等,且一一对应设置。
需要说明的是,第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2不限于通过上述方式实现与非金属连接件102-2的卡接,也可以在第一骨架101-1-1和/或第二骨架101-1-2上设置锁止卡扣,通过锁止卡扣实现与非金属连接件102-2的卡接等。
为了便于第一骨架101-1-1和/或第二骨架101-1-2与非金属连接件 102-2的连接,本申请一个具体实施方式公开了第一卡接槽102-2a和/或第二卡接槽102-2b均为一端敞口设置,另一端封堵设置的卡接槽结构。第一卡接槽102-2a与第一骨架101-1-1的配合方式,便于第一骨架101-1-1沿着第一卡接槽102-2a的敞口一端滑入第一卡接槽102-2a内,且第一卡接槽102-2a的另一端封堵设置实现了对第一骨架101-1-1的限位。同理,第二卡接槽102-2a与第二骨架101-1-1的配合方式,便于第二骨架101-1-1沿着第二卡接槽102-2a的敞口一端滑入第二卡接槽102-2a内,且第二卡接槽102-2a的另一端封堵设置实现了对第二骨架101-1-1的限位。
可以理解地,第一卡接槽102-2a及第二卡接槽102-2b不限于为等横截面的卡接槽结构,也可以是变截面的卡接槽结构,只要满足能够实现第一卡接槽102-2a对第一骨架101-1-1的卡接限位,第二卡接槽102-2b对第二骨架101-1-2的卡接限位的结构均属于本申请的保护范围。为了提高对第一骨架101-1-1的卡接牢固度,本申请一实施例公开了第一卡接槽102-2a沿着敞口一端到封堵一端的方向,横截面逐渐减小。同理,为了提高对第二骨架101-1-2的卡接牢固度,本申请一实施例公开了第二卡接槽102-2b沿着敞口一端到封堵一端的方向,横截面逐渐减小。
本实施例中,以第一卡接槽102-2a及第二卡接槽102-2b的形状相同,均为卡接槽结构为例,第一卡接槽102-2a与第二卡接槽102-2b的形状相同,使得第一骨架101-1-1也可以插接到第二卡接槽102-2b内,第二骨架101-1-2插接到第一卡接槽102-2a内,实现了第一卡接槽102-2a与第二卡接槽102-2b的可互换,便于第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2的安装。
第一卡接槽102-2a及第二卡接槽102-2b分别位于非金属连接件102-2上的第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2对插方向的两端,且第一卡接槽102-2a的敞口一端与第二卡接槽102-2b的敞口一端相对设置,便于第一骨架101-1-1沿着第一卡接槽102-2a的敞口一端滑移至第一卡接槽102-2a内,第二骨架101-1-2沿着第二卡接槽102-2b的敞口一端滑移至第二卡接槽102-2b内。
当第一卡接槽102-2a与第二卡接槽102-2b均为沿着敞口一端到封堵一端的方向,横截面逐渐减小时,便于实现卡紧第一卡接凸起101-1-1a或者第二卡接凸起101-1-2a。
为了避免第一卡接凸起101-1-1a从第一卡接槽102-2a的槽顶脱出,可以设置第一卡接槽102-2a沿着槽底到槽顶的方向,至少一部分的横截面逐渐变小,或者形成限位台阶,以限位第一卡接凸起101-1-1a。同理,也可以设置第二卡接槽102-2b沿着槽底到槽顶的方向,至少一部分的横截面逐渐变小,或者形成限位台阶,以限位第二卡接凸起101-1-2a。
第一卡接凸起101-1-1a与第一卡接槽102-2a的形状相适配,第二卡接凸起101-1-2a与第二卡接槽102-2b的形状相适配。
在一些实施例中,电感本体101还包括锁紧结构,锁紧结构用于锁紧第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2至非金属连接件102-2上,从而进一步提高第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2与法兰结构102的连接稳定性。
锁紧结构可以是任意能够提高绝缘骨架与法兰结构的连接稳定性的结构,例如,锁紧结构包括锁紧紧固件101-4,第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2分别通过锁紧紧固件101-4与法兰结构紧固连接。
需要说明的是,锁紧紧固件101-4为螺钉或者螺栓等。
本申请的一个具体实施方式公开了至少1个锁紧紧固件101-4贯穿容纳腔,并限位铁芯101-2,即锁紧紧固件101-4为穿心螺栓,穿心螺栓在实现了第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2与非金属连接件102-2的连接稳定性的基础上,实现了对铁芯101-2的限位,提高了铁芯101-2安装在容纳腔的稳定性。如图16所示,通过1个锁紧紧固件101-4贯穿容纳腔,并限位铁芯101-2。可以理解地,图16仅是示出了1个锁紧紧固件101-4贯穿容纳腔,并限位铁芯101-2的具体示例,但是不限于仅使用1个锁紧紧固件101-4,也可以设置2个或者2个以上的锁紧紧固件101-4。
需要说明的是,本申请不限于通过锁紧紧固件101-4贯穿容纳腔,并限位铁芯101-2来实现绝缘骨架101-1的锁止,也可以单独或者同时设置至少1 个锁紧紧固件101-4分别贯穿容纳腔及铁芯101-2,具体地,骨架轭柱101-1-3及所述铁芯101-2上分别开有至少1个穿心通孔,且穿心通孔的直径大于穿心螺栓的螺纹外径,且两者的差值大于或者等于0.2mm。非金属连接件102-2上开设有螺纹孔,螺纹孔的外径与穿心螺栓相同,通过穿心螺栓,将绝缘骨架101-1、铁芯101-2及法兰结构102紧固为一个整体,提高了机械强度。需要说明的是,穿心螺栓的材质可以选择黄铜、不锈钢、碳钢等高强度金属材料,也可以选择尼龙、玻璃钢等高强度非金属材料。螺纹孔可以选择开通孔自攻丝,也可以选择铸造镶嵌螺母、钢丝螺套以及其它方式等。
可以理解地,上述实施例中公开的锁紧结构仅是本申请中的一些具体实施方式,在实际应用中,也可以设置锁紧结构为其它结构形式,且锁止绝缘骨架101-1至法兰结构102所使用的锁紧结构的个数不限于为1个,可以使用2个或者2个以上的锁紧结构,当所使用的锁紧结构的个数大于或者等于2个时,锁紧结构的类型可以为同一种,也可以是不同种。本申请给出了其它类型的锁紧结构,具体地,锁紧结构包括收紧件101-5,通过收紧件101-5实现将绝缘骨架101-1束缚于法兰结构102上。
如图17所示,沿着垂直第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2的对插方向,第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2分别通过收紧件101-5束缚至法兰结构102上。更具体地,可以设置第一骨架101-1-1通过对应的收紧件101-5限位于非金属连接件102-2上,第二骨架101-1-2通过对应的收紧件101-5限位于非金属连接件102-2上。需要说明的是,也可以设置第一骨架101-1-1通过对应的收紧件101-5限位于法兰框架102-1上,第二骨架101-1-2通过对应的收紧件101-5限位于法兰框架102-1上。
当然,也可以单独或者同时设置第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2通过同一个收紧件101-5实现紧固,此时,沿着第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2的对插方向,收紧件101-5横跨第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2,以将第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2束缚至非金属连接件102-2上。如图18-图20所示,给出了一种第一骨架101-1-1与第二骨架 101-1-2通过同一个收紧件101-5实现紧固的实施方式,采用该种方式,不仅实现了将第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2稳定连接至非金属连接件102-2上,同时,还提高了第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2的连接稳定性。需要说明的是,也可以同时采用图17中的收紧件101-5及图18中的收紧件101-5来将固定绝缘骨架101-1,从而提高固定稳定性。
当锁紧结构包括收紧件101-5时,本申请一实施例具体公开了收紧件101-5包括绝缘带101-5a及收紧金属带101-5b,如图17所示,收紧金属带101-5b的两端分别连接在法兰结构102上,用于束缚第一骨架101-1-1和/或第二骨架101-1-2,非金属连接件102-2套接在收紧金属带101-5b外,并与第一骨架101-1-1和/或第二骨架101-1-2接触,隔断以绝缘收紧金属带101-5b与第一骨架101-1-1和/或第二骨架101-1-2。收紧金属带101-5b的设置保证了收紧件101-5的强度,绝缘带101-5a的设置实现了收紧金属带101-5b与绝缘骨架101-1之间的绝缘。
可以理解地,也可以设置收紧金属带101-5b的个数为2个,分别连接在绝缘带101-5a的两端,绝缘带101-5a束缚第一骨架101-1-1和/或第二骨架101-1-2,收紧金属带101-5b与非金属连接件102-2连接。通过绝缘带101-5a与第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2接触,进一步提高了铁芯101-2与绕组101-3的绝缘性能。需要说明的是,当锁紧结构所包括的收紧件101-5的个数大于或者等于2个时,可以设置收紧件101-5的结构相同,也可以不同。
如图18所示,第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2分别通过1个收紧件101-5实现与非金属连接件102-2的连接。以第一骨架101-1-1侧的收紧件101-5为例,骨架轭柱101-1-3上设有收紧件101-5,2个收紧金属带101-5b上分别设有至少1个收紧通孔,且收紧通孔的直径大于收紧紧固螺栓的螺纹外径,两者差值大于或者等于0.2mm。在非金属连接件102-2的对应位置处开设紧固螺纹孔,紧固螺纹孔与收紧紧固螺栓相适配。通过收紧紧固螺栓及收紧件101-5收紧第一骨架101-1-1的周向,将第一骨架101-1-1、铁芯101-2及非金属连接件102-2紧固为一个整体,提高了机械强度。同理,第二骨架101-1-2 侧的收紧件101-5与第一骨架101-1-1侧的收紧件101-5类似。
需要说明的是,收紧件101-5也可以整体设置为薄钢带类,或者编织带类的带体。
还需要说明的是,上述公开的收紧件101-5包括绝缘带101-5a及收紧金属带101-5b的具体结构仅是本申请公开的一种类型,在实际应用中,也可以设置收紧件101-5为其它类型结构,例如,如图19及图20所示,收紧件101-5包括端板101-5c及拉紧件101-5d,端板101-5c的个数为2个,2个端板101-5c分别与非金属连接件102-2连接如图19所示;或者,2个端板101-5c贯穿非金属件与法兰框架102-1连接,如图20及图21所示。
当收紧件101-5包括端板101-5c及拉紧件101-5d时,沿着第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的对插方向,至少1个端板101-5c置于绝缘骨架101-1的一端,至少1个端板101-5c置于绝缘骨架101-1的另一端,拉紧件101-5d的一端张拉绝缘骨架101-1的一端的至少1个端板,另一端张拉绝缘骨架101-1的另一端的至少1个端板。具体地,拉紧件101-5d为拉紧螺栓等。
需要说明的是,上述公开的收紧件包括端板101-5c及拉紧件101-5d时对绝缘骨架101-1的锁止仅是本申请的一种具体实施方式,在实际应用中,可以设置端板101-5c及拉紧件101-5d为其它的连接方式,例如,沿着垂直第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的对插方向,至少1个端板101-5c置于第一骨架101-1-1的一端,至少1个端板101-5c置于第一骨架101-1-1的另一端,拉紧件101-5d的一端张拉第一骨架101-1-1的一端的至少1个端板101-5c,另一端张拉第一骨架101-1-1的另一端的至少1个端板101-5c。当然,也可以是沿着垂直第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的对插方向,至少1个端板101-5c置于第二骨架101-1-2的一端,至少1个端板101-5c置于第二骨架101-1-2的另一端,拉紧件101-5d的一端张拉第二骨架101-1-2的一端的至少1个端板101-5c,另一端张拉第二骨架101-1-2的另一端的至少1个端板101-5c。
可以理解地,收紧件包括端板101-5c及拉紧件101-5d时的上述类型结构可以单独使用在1个绝缘骨架101-1的锁止上,也可以使用至少2种。也就是说,不限于通过1个收紧件对绝缘骨架101-1进行锁止,也可以设置2个或者2个以上的收紧件101-5对同一个绝缘骨架101-1进行锁止,此时,各个收紧件101-5可以完全相同,也可以至少2个不同等。
为了提高对第一骨架101-1-1及第二骨架101-1-2的稳定限位,本申请的一个具体实施方式公开了端板101-5c上设置有限位抵接第一骨架101-1-1或者第二骨架101-1-2的顶端的限位折弯部,如图19所示,端板101-5c呈2段阶梯型,底端通过螺栓等紧固件固定在非金属连接件102-2上,顶端通过拉紧螺杆将两侧的端板101-5c收紧,在铁芯101-2的轴向及高度方向施加约束力,保证了整体连接稳定性。
当然,也可以采用其它的方式来提高对第一骨架101-1-1与第二骨架101-1-2的稳定限位,例如,端板101-5c上开设有螺纹孔,紧固件穿过螺纹孔,并与第一骨架101-1-1或者第二骨架101-1-2抵接。具体地,如图20所示,端板101-5c与铁芯101-2之间间隔0.2mm。在2个端板101-5c间,通过拉紧螺杆进行锁紧,拉紧螺杆上可以设置绝缘套管,用于加强绝缘。通过紧固件压紧铁芯101-2来对铁芯101-2施加轴向的压紧力,保证铁芯101-2稳定限位于第一骨架101-1-1和第二骨架101-1-2内。
需要说明的是,端板101-5c的宽度可以小于、等于或者大于铁芯101-2的宽度;端板101-5c可以是直板型、L形内扣角钢型、L形外扣角钢型、U形内扣槽钢型、U形外扣槽钢型或者其它形状组合等;端板101-5c可以与非金属连接件102-2一体式连接、螺栓紧固式连接、插槽式连接、穿孔式连接、铆接、焊接或者其它形式连接等,也可以与法兰框架102一体式连接等。
可以理解地,上述公开的拉紧螺杆位于绝缘骨架101-1的上方仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置拉紧螺杆位于绝缘骨架101-1的下方、左侧、右侧或者位于绝缘骨架101-1内(在铁芯轭柱101-2-1内开孔进行锁紧)等。
在一些实施例中,电感本体101上设置有接线排101-3a,非金属连接件102-2上开设有允许接线排101-3a穿过的出线孔102a,且出线孔102a与接线排101-3a通过密封胶密封,从而保证空气不能通过接线排101-3a与出线孔102a的缝隙处进入第一腔体内部。
具体地,出线孔102a的个数与绕组101-3的引出线的数量相等,且一一对应设置,出线孔102a的尺寸大于出线排的尺寸,且两者的差值大于0.1mm。如图2所示,本申请的一个具体实施方式公开了非金属连接件102-2面向法兰框架102-1的一端设置有环绕出线孔102a设置的出线腔体102b。其中,出线腔体102b的两端敞口设置,一端与出线孔102a连通,另一端面向第一腔体设置,接线排101-3a能够穿过出线腔体102b延伸至第一腔体内。具体地,出线腔体102b的个数与出线孔102a的个数相等,且一一对应设置。出线腔体102b的设置,增加了接线排101-3a至法兰框架102-1之间的爬电距离。
本申请一实施例中,出线腔体102b的单边尺寸约为接线排101-3a的宽度或长度的2-5倍,出线腔体102b的孔深约为10mm。可以理解地,上述公开的出线腔体102b的尺寸仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以根据需要设置为其它满足使用需求的尺寸。
在一些实施例中,铁芯101-2的材料可以为任意软磁材料,如纯铁、铁硅、铁硅铝、铁镍、铁镍钼、铁钴钒、铁氧体、硅钢、非晶及纳米晶等,也可以是空心线圈。需要说明的是,铁芯101-2的材料不限于为上述材料,只要能作为磁芯的材料都在本申请保护范围内。
如图11所示,铁芯101-2的每个铁芯中柱101-2-2均包括N(N为大于等于1的正整数)部分磁柱,在这N部分之间设置N+1个间隔在毫米量级的气隙,则磁柱就等效为由更低磁导率的磁性材料制成的磁柱,也可以不设置气隙,为当前磁导率磁柱。
绕组101-3的导线结构可以采用圆导线、扁平导线、箔带、梯台线或利兹线等;材料可以采用铜或者铝等;绕组101-3的绕制方式可以是多层平绕式,也可以多层/单层立绕。
绕组101-3的进出线连接方式可以采用软连接、硬连接或软硬混合连接。例如,绕组101-3的进出线统一采用硬连接,或者统一采用软连接,或者进线采用硬连接、出线采用软连接,或者进线采用软连接、出线采用硬连接等。
绕组101-3的进出线通过出线孔102a引出,并且通过浇注密封胶对出线孔102a位置进行密封加固,密封胶可以环氧树脂类、硅胶类、塑料类或其他易于密封的绝缘材料,同时此位置也可以采用其他密封方式,例如,加密封格兰头、密封垫、一体浇注的密封方式等。
在一些实施例中,为满足防护等级和散热要求,电感100采用以下但不限于以下几种类型的绝缘处理工艺:(1)浸漆工艺及表面喷涂三防覆盖漆,绝缘浸渍漆及三防漆绝缘等级一般为H级,也可以为A级、B级、F级或者C级;(2)整体浸胶工艺,浸胶工艺可以是硅胶、聚氨酯或者环氧胶等,通过整体浸胶,在电感100的表面形成一层保护层,对电感100进行整体防护;(4)静电喷涂工艺,通过静电喷涂,在绕组101-3裸露表面静电喷涂绝缘层,对绕组101-3形成绝缘防护;(5)绕组101-3外包绝缘纸和/或绝缘带101-5a,通过浸漆工艺形成绝缘防护层103;(6)绕组101-3单独塑封工艺或浇注工艺,对绕组101-3单独进行塑封或者浇注,形成绝缘防护;(7)PVD真空镀膜绝缘处理工艺;(8)表面刷涂胶绝缘工艺等以及其它工艺方法。电感100通过绝缘设置,实现了对整体的防护。
本申请采用将逆变器1000中功率电路中传统电感金属散热壳、灌封胶省除,有效降低了逆变器1000的成本,同时增加了电感的散热能力,降低电感热量向逆变器1000内部传导,降低逆变器1000箱体内的环境温度,同时消除了电感的内应力,提高了电感耐温等级,有效提高逆变器1000整体可靠性,同时电感100简单,维护方便,降低逆变器1000运维检测成本。
在一些实施例中,如图22所示,电感100还包括包覆电感本体101至法兰结构102上的防护层103。
具体地,防护层103可以通过浇注工艺,整体浇注成型,形成防护层103,即护壳结构,可以有效对电感本体101进行防护绝缘。
需要说明的是,上述公开的方式形成防护层103仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以采用其它方式,例如,也可以采用注塑工艺形成护壳结构等。
本申请一实施例中,电感100能够容纳于第二腔体内,且第一腔体的防护性高于第二腔体的防护性。一方面,第二腔体可以对电感100进行防护,另一方面,可以向第二腔体内通风来提高电感100的散热效率。
以电感用于功率变换器1000,功率变换器1000具有隔断设置的第一腔体及第二腔体,具体地,第一腔体为净室,第二腔体为通风腔。隔断第一腔体及第二腔体的腔壁上开设有连通通孔,电感100位于第二腔体内,以实现快速散热。
可以理解地,上述公开的电感100容纳于第二腔体仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以直接将电感100容纳于第一腔体内;当然,还可以将电感的一部分容纳于第二腔体内,剩余部分容纳于其它至少一个腔体内,具体可以根据电感100的结构来适应性选择腔体的个数及形状。
如图23所示,本申请第二方面提供了一种功率变换器1000,包括如上述中任一项实施例中的电感100。
需要说明的是,功率变换器1000可以是任意类型的变换器,不限于为某一或者某些特定的变换器。例如,功率变换器1000可以为直流交流变换器、直流直流变换器或交流直流变换器等。
如图23所示,以功率变换器1000为直流交流变换器中的逆变器为例,逆变器还包括DC/DC电路200及DC/AC电路300,DC/DC电路200后端及DC/AC电路300后端分别连接电感100。
可以理解地,上述公开的功率变换器1000为逆变器仅是本申请的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置功率变换器1000为其它类型的变换器。
由于本申请提供的功率变换器1000包括上述任意一项实施例中的电感100,因此,上述电感100所具有的有益效果均是本申请公开的功率变换器1000 所包含的。
本申请第三方面提供了一种功率变换系统,包括如上述实施例中的功率变换器1000或者如上述任意一项实施例中的电感100。
由于本申请提供的功率变换系统包括上述实施例中的功率变换器1000或者上述任意一项实施例中的电感100,因此,上述功率变换器1000或者上述电感100所具有的有益效果均是本申请公开的功率变换系统所包含的。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和创造特点相一致的最宽的范围。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该申请仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本申请的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (25)

  1. 一种电感(100),其特征在于,包括:
    电感本体(101);
    法兰结构(102),所述法兰结构(102)包括法兰框架(102-1)及非金属连接件(102-2),所述法兰框架(102-1)用于连接第一腔体,所述非金属连接件(102-2)固定在所述法兰框架(102-1)上,所述电感本体(101)固定在所述非金属连接件(102-2)背离所述法兰框架(102-1)的一端。
  2. 根据权利要求1所述的电感(100),其特征在于,所述电感本体(101)包括:
    绝缘骨架(101-1),所述绝缘骨架(101-1)固定在所述非金属连接件(102-2)上;
    铁芯(101-2)及绕组(101-3),所述铁芯(101-2)与所述绕组(101-3)分别设置在所述绝缘骨架(101-1)上,且所述铁芯(101-2)与所述绕组(101-3)绝缘设置。
  3. 根据权利要求2所述的电感(100),其特征在于,所述绝缘骨架(101-1)包括第一骨架(101-1-1)及第二骨架(101-1-2);
    所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)内分别具有容纳所述铁芯(101-2)的容纳腔;
    所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)分别固定在所述非金属连接件(102-2)上,且对插设置,所述绕组(101-3)套装在所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)对插形成的对插部外。
  4. 根据权利要求3所述的电感(100),其特征在于,所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)分别卡接在所述非金属连接件(102-2)上。
  5. 根据权利要求4所述的电感(100),其特征在于,所述第一骨架(101-1-1)与所述非金属连接件(102-2)中,一者上开设第一卡接槽(102-2a),另一者上设置与所述第一卡接槽(102-2a)卡接的第一卡接凸起(101-1-1a);
    和/或,所述第二骨架(101-1-2)与所述非金属连接件(102-2)中,一者上开设第二卡接槽(102-2b),另一者上设置与所述第二卡接槽(102-2b)卡接的第二卡接凸起(101-1-2a)。
  6. 根据权利要求5所述的电感(100),其特征在于,所述第一卡接槽(102-2a)和/或第二卡接槽(102-2b)为一端敞口设置,另一端封堵设置的卡接槽结构。
  7. 根据权利要求3所述的电感(100),其特征在于,所述电感本体(101)还包括锁紧结构;
    所述锁紧结构用于锁紧所述第一骨架(101-1-1)及所述第二骨架(101-1-2)至所述非金属连接件(102-2)上。
  8. 根据权利要求7所述的电感(100),其特征在于,所述锁紧结构包括锁紧紧固件(101-4),所述第一骨架(101-1-1)及所述第二骨架(101-1-2)分别通过所述锁紧紧固件(101-4)与所述法兰结构(102)紧固连接;
    和/或,所述锁紧结构包括收紧件(101-5);沿着垂直所述第一骨架(101-1-1)和所述第二骨架(101-1-2)的对插方向,所述第一骨架(101-1-1)及所述第二骨架(101-1-2)分别通过所述收紧件(101-5)束缚至所述法兰结 构(102)上;和/或,沿着所述第一骨架(101-1-1)和所述第二骨架(101-1-2)的对插方向,所述收紧件(101-5)横跨所述第一骨架(101-1-1)和所述第二骨架(101-1-2),以将所述第一骨架(101-1-1)和所述第二骨架(101-1-2)束缚至所述法兰结构(102)上。
  9. 根据权利要求8所述的电感(100),其特征在于,至少1个所述锁紧紧固件(101-4)贯穿所述容纳腔,并限位所述铁芯(101-2);
    和/或,至少1个所述锁紧紧固件(101-4)分别贯穿所述容纳腔及所述铁芯(101-2)。
  10. 根据权利要求8所述的电感(100),其特征在于,所述收紧件(101-5)包括绝缘带(101-5a)及收紧金属带(101-5b),所述收紧金属带(101-5b)的两端分别连接在所述法兰结构(102)上,用于束缚所述第一骨架(101-1-1)和/或所述第二骨架(101-1-2),所述非金属连接件(102-2)套接在所述收紧金属带(101-5b)外,并与所述第一骨架(101-1-1)和/或所述第二骨架(101-1-2)接触,隔断以绝缘所述收紧金属带(101-5b)与所述第一骨架(101-1-1)和/或所述第二骨架(101-1-2);
    和/或,所述收紧件(101-5)包括端板(101-5c)及拉紧件(101-5d),所述端板(101-5c)与所述非金属连接件(102-2)连接或者贯穿所述非金属件与所述法兰框架(102-1)连接;沿着所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)的对插方向,至少1个所述端板(101-5c)置于所述绝缘骨架(101-1)的一端,至少1个所述端板(101-5c)置于所述绝缘骨架(101-1)的另一端,所述拉紧件(101-5d)的一端张拉所述绝缘骨架(101-1)的一端的至少1个所述端板(101-5c),另一端张拉所述绝缘骨架(101-1)的另一端 的至少1个所述端板(101-5c);和/或,沿着垂直所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)的对插方向,至少1个所述端板(101-5c)置于所述第一骨架(101-1-1)的一端,至少1个所述端板(101-5c)置于所述第一骨架(101-1-1)的另一端,所述拉紧件(101-5d)的一端张拉所述第一骨架(101-1-1)的一端的至少1个所述端板(101-5c),另一端张拉所述第一骨架(101-1-1)的另一端的至少1个所述端板(101-5c);和/或,沿着垂直所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)的对插方向,至少1个所述端板(101-5c)置于所述第二骨架(101-1-2)的一端,至少1个所述端板(101-5c)置于所述第二骨架(101-1-2)的另一端,所述拉紧件(101-5d)的一端张拉所述第二骨架(101-1-2)的一端的至少1个所述端板(101-5c),另一端张拉所述第二骨架(101-1-2)的另一端的至少1个所述端板(101-5c)。
  11. 根据权利要求10所述的电感(100),其特征在于,所述端板(101-5c)上设置有限位抵接所述第一骨架(101-1-1)或者所述第二骨架(101-1-2)的顶端的限位折弯部;
    和/或,
    所述端板(101-5c)上开设有螺纹孔,紧固件穿过所述螺纹孔,并与所述第一骨架(101-1-1)或者所述第二骨架(101-1-2)抵接。
  12. 根据权利要求3-11中任意一项所述的电感(100),其特征在于,所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)均包括骨架轭柱(101-1-3)以及骨架中柱(101-1-4);
    所述骨架中柱(101-1-4)固定在所述骨架轭柱(101-1-3),并与所述骨架中柱(101-1-4)的内腔连通,所述铁芯(101-2)的铁芯轭柱(101-2-1) 容纳于所述骨架轭柱(101-1-3)内,所述铁芯(101-2)的铁芯中柱(101-2-2)容纳于所述骨架中柱(101-1-4)内;
    所述第一骨架(101-1-1)的骨架中柱(101-1-4)与所述第二骨架(101-1-2)的骨架中柱(101-1-4)对插设置,并形成所述对插部。
  13. 根据权利要求12所述的电感(100),其特征在于,所述铁芯(101-2)完全容纳于所述容纳腔内。
  14. 根据权利要求12所述的电感(100),其特征在于,所述第一骨架(101-1-1)和所述第二骨架(101-1-2)上分别设置有锁止所述铁芯(101-2)的锁止件。
  15. 根据权利要求14所述的电感(100),其特征在于,所述铁芯(101-2)的一部分延伸至所述容纳腔外;
    所述锁止件包括卡扣(101-1-5),所述卡扣(101-1-5)用于卡住所述铁芯(101-2)延伸至所述容纳腔外的端面。
  16. 根据权利要求3所述的电感(100),其特征在于,所述电感本体(101)还包括用于锁止所述第一骨架(101-1-1)和所述第二骨架(101-1-2)的锁紧装置。
  17. 根据权利要求16所述的电感(100),其特征在于,所述锁紧装置包括卡勾(101-6)及卡槽(101-7);
    所述第一骨架(101-1-1)及所述第二骨架(101-1-2)中,一者上设置所述卡勾(101-6),另一者上设置卡槽(101-7);
    当所述第一骨架(101-1-1)与所述第二骨架(101-1-2)对插到位时,
    所述卡勾(101-6)与所述卡槽(101-7)卡接。
  18. 根据权利要求1-12中任意一项所述的电感(100),其特征在于,所述非金属连接件(102-2)上开设有允许所述电感本体(101)的接线排(101-3a)穿过的出线孔(102a),且所述出线孔(102a)与所述接线排(101-3a)通过密封胶密封。
  19. 根据权利要求18所述的电感(100),其特征在于,所述非金属连接件(102-2)面向所述法兰框架(102-1)的一端设置有环绕所述出线孔(102a)设置的出线腔体(102b);
    所述出线腔体(102b)的两端敞口设置,一端与所述出线孔(102a)连通,另一端用于面向所述第一腔体设置,所述接线排(101-3a)能够穿过所述出线腔体(102b)延伸至所述第一腔体内。
  20. 根据权利要求1-12中任意一项所述的电感(100),其特征在于,所述法兰框架(102-1)上设置有用于与所述第一腔体连接的连接件(102-3);
    所述法兰框架(102-1)背离所述非金属连接件(102-2)的一端开设有密封槽,所述密封槽内安装有密封圈(102-4),所述密封圈(102-4)环绕所述连接件(102-3)设置,并与所述第一腔体的腔壁密封抵接。
  21. 根据权利要求20所述的电感(100),其特征在于,所述连接件(102-3)包括:与所述法兰框架(102-1)螺纹连接的连接紧固件,和/或,与所述法兰框架(102-1)连接的螺栓紧固件,和/或,与所述法兰框架(102-1)连接的插接头。
  22. 根据权利要求1-12中任意一项所述的电感(100),其特征在于,还包括包覆所述电感本体(101)至所述法兰结构(102)上的防护层(103)。
  23. 根据权利要求1-12中任意一项所述的电感(100),其特征在于,所 述电感(100)能够容纳于第二腔体内,且所述第一腔体的防护性高于所述第二腔体的防护性。
  24. 一种功率变换器(1000),其特征在于,包括如权利要求1-23中任一项所述的电感(100)。
  25. 一种功率变换系统,其特征在于,包括如权利要求24所述的功率变换器(1000)或者如权利要求1-23中任意一项所述的电感(100)。
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