一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種應(yīng)用于大功率變流器的功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包含功率模組和系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)，屬于機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]本實(shí)用新型涉及一種功率系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，對(duì)于現(xiàn)在大功率變流器，功率密度增加而導(dǎo)致體積變大，整個(gè)系統(tǒng)空間較小，導(dǎo)致系統(tǒng)連接難度增大；系統(tǒng)電流越來越大，要求必須有可靠系統(tǒng)連接。這就要求功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要很緊湊，而且不影響安裝維護(hù)性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其目的在于解決現(xiàn)有大功率變流器體積過大、空間較小的技術(shù)難題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包含功率模組和與系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)，其中功率模組包含，模塊固定支架、水冷板、IGBT、母線電容、直流正母排、直流負(fù)母排、交流銅排、直流母排的固定塊、母線電容固定板、母線電容夾緊板和電容夾緊拉桿，與功率模組進(jìn)行系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)包含，主母線銅排、轉(zhuǎn)接銅排、轉(zhuǎn)接銅排螺母板、系統(tǒng)交流銅排；功率模組上方直流正母排，直流負(fù)母排和主母線銅排通過轉(zhuǎn)接銅排連接，轉(zhuǎn)接銅排螺母板與轉(zhuǎn)接銅排壓緊模塊直流母排引出端子；功率模組后下方的交流銅排和系統(tǒng)交流銅排直接連接；功率模組的結(jié)構(gòu)是IGBT和母線電容緊貼在水冷板上，母線電容通過母線電容固定板，母線電容夾緊板和電容夾緊拉桿固定在模塊固定支架和水冷板上；直流正母排、直流負(fù)母排各有兩個(gè)端子引出分別與主母線銅排相連，且引出端子朝上；直流正母排、直流負(fù)母排上引出端子通過直流母排固定塊固定在模塊固定支架上。
[0005]所述功率模組上的IGBT、母線電容緊貼水冷板，母線電容(4)通過母線電容固定板和母線電容夾緊板，再配合固定在水冷板上的若干電容夾緊拉桿，使母線電容與水冷板接觸充分，保證好的冷卻效果。
[0006]所述的母線電容固定板和母線電容夾緊板材料為鋁合金。
[0007]所述直流母排上引出端子固定在直流母排固定塊上，直流母排固定塊是一種絕緣SMC材料，通過母線電容夾緊板而固定在模塊固定支架組件上，以避免直流母排和主母線銅排在連接時(shí)應(yīng)力傳導(dǎo)至電容端子和IGBT端子上，并保證絕緣。
[0008]所述功率模組上的模塊交流銅排位置在模組后下方位置；與系統(tǒng)交流銅排直接連接，操作方便簡(jiǎn)單。
[0009]所述直流正、負(fù)母排和主母線銅排通過轉(zhuǎn)接銅排連接，保證連接可靠，無尺寸誤差造成的應(yīng)力。
[0010]所述直流母排的上引出端子的連接孔為上下腰型孔結(jié)構(gòu)，和轉(zhuǎn)接銅排的連接孔為前后方向腰型孔，解決加工和裝配誤差問題。
[0011]所述轉(zhuǎn)接銅排螺母板的結(jié)構(gòu)是一塊金屬板，金屬板可以是鋼板也可以是鋁合金板，金屬板上壓鉚螺母，需要較好的強(qiáng)度，用四個(gè)邊折彎保證強(qiáng)度，尺寸和模塊直流母排的引出端子大小相同，緊固螺釘直接鎖入螺母板上的壓鉚螺母。當(dāng)模塊直流母排引出端子和主母線銅排上的轉(zhuǎn)接銅排連接時(shí)，轉(zhuǎn)接銅排和轉(zhuǎn)接銅排螺母板在兩邊加緊模塊直流母排引出端子，保證整個(gè)連接端面可靠連接，避免接觸不好造成發(fā)熱等問題；而且解決了由于空間限制造成的使用螺栓和螺母的操作困難問題。
[0012]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功率模組結(jié)構(gòu)方案可以實(shí)現(xiàn)功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，母線電容和IGBT通過水冷散熱好，功率模組的直流和交流銅排分別上下引出，通過轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)使安裝連接可靠，方便，實(shí)現(xiàn)大功率且結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的功率系統(tǒng)示意圖；
[0014]圖2是主母線銅排、轉(zhuǎn)接銅排和模塊母線銅排連接方式示意圖；
[0015]圖3是功率模組示意圖；
[0016]圖4是轉(zhuǎn)接銅排和轉(zhuǎn)接銅排螺母板夾緊模塊母排引出端子配合示意圖；
[0017]圖5是轉(zhuǎn)接銅排螺母板結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0019]如圖1和圖2，一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包含功率模組和與系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)，其中功率模組100包含，模塊固定支架1、水冷板2、IGBT 3、母線電容4、直流正母排5、直流負(fù)母排6、交流銅排7、直流母排的固定塊8、母線電容固定板9、母線電容夾緊板10和電容夾緊拉桿16，如圖3與功率模組100進(jìn)行系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)包含，主母線銅排11、轉(zhuǎn)接銅排12、轉(zhuǎn)接銅排螺母板13、系統(tǒng)交流銅排14 ;功率模組100上方直流正母排5，直流負(fù)母排6和主母線銅排11通過轉(zhuǎn)接銅排12連接，轉(zhuǎn)接銅排螺母板13與轉(zhuǎn)接銅排12壓緊模塊直流母排引出端子5-1 ;功率模組100后下方的交流銅排7和系統(tǒng)交流銅排14直接連接；功率模組100的結(jié)構(gòu)是IGBT3和母線電容4緊貼在水冷板上，母線電容4通過母線電容固定板9，母線電容夾緊板10和電容夾緊拉桿16固定在模塊固定支架I和水冷板2上；直流正母排5、直流負(fù)母排6各有兩個(gè)端子引出分別與主母線銅排11相連，且引出端子朝上；直流正母排5、直流負(fù)母排(6)上引出端子通過直流母排固定塊8固定在模塊固定支架I上。
[0020]所述功率模組100上的IGBT3、母線電容4緊貼水冷板2，母線電容4通過母線電容固定板9和母線電容夾緊板10，再配合固定在水冷板2上的若干電容夾緊拉桿16使母線電容與水冷板接觸充分，保證好的冷卻效果。
[0021]所述的母線電容固定板9和母線電容夾緊板10材料為鋁合金。
[0022]所述功率模組100上的直流正母排5和直流負(fù)母排6分別都有兩個(gè)端子引出，且引出端子朝上，通過轉(zhuǎn)接銅排12與主母線銅排連接簡(jiǎn)單方便。
[0023]所述直流母排上引出端子固定在直流母排固定塊8上，直流母排固定塊8是一種絕緣SMC材料，通過母線電容夾緊板10而固定在模塊固定支架組件I上，以避免直流母排和主母線銅排在連接時(shí)應(yīng)力傳導(dǎo)至電容端子和IGBT端子上，并保證絕緣。
[0024]所述功率模組100上的模塊交流銅排7位置在模組后下方位置；與系統(tǒng)交流銅排14直接連接，操作方便簡(jiǎn)單。
[0025]所述直流母排5，6和主母線銅排11通過轉(zhuǎn)接銅排12連接，保證連接可靠，無尺寸誤差造成的應(yīng)力。
[0026]所述直流母排的上引出端子5-1的連接孔為上下腰型孔結(jié)構(gòu)5-2，和轉(zhuǎn)接銅排12的連接孔為前后方向腰型孔12-2，解決加工和裝配誤差問題。
[0027]所述轉(zhuǎn)接銅排螺母板13的結(jié)構(gòu)是一塊金屬板，金屬板可以是鋼板也可以是鋁合金板，金屬板上壓鉚螺母13-1，需要較好的強(qiáng)度，用四個(gè)邊折彎13-2保證強(qiáng)度，尺寸和模塊直流母排的引出端子5-1大小相同，緊固螺釘15直接鎖入螺母板上的壓鉚螺母13-1。當(dāng)模塊直流母排引出端子和主母線銅排上的轉(zhuǎn)接銅排連接時(shí)，轉(zhuǎn)接銅排12和轉(zhuǎn)接銅排螺母板13在兩邊加緊模塊直流母排引出端子5-1，保證整個(gè)連接端面可靠連接，避免接觸不好造成發(fā)熱等問題；而且解決了由于空間限制造成的使用螺栓和螺母的操作困難問題。
[0028]本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功率模組結(jié)構(gòu)方案可以實(shí)現(xiàn)功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，母線電容和IGBT通過水冷散熱好，功率模組的直流和交流銅排分別上下引出，通過轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)使安裝連接可靠，方便，實(shí)現(xiàn)大功率且結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包含功率模組和與系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)，其中功率模組(100)包含，模塊固定支架(1)、水冷板(2)、IGBT (3)、母線電容(4)、直流正母排(5)、直流負(fù)母排(6)、交流銅排(7)、直流母排的固定塊(8)、母線電容固定板(9)、母線電容夾緊板(10)和電容夾緊拉桿(16)，與功率模組(100)進(jìn)行系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)包含，主母線銅排(11 )、轉(zhuǎn)接銅排(12)、轉(zhuǎn)接銅排螺母板(13)、系統(tǒng)交流銅排(14);功率模組(100)上方直流正母排(5)，直流負(fù)母排(6)和主母線銅排(11)通過轉(zhuǎn)接銅排(12)連接，轉(zhuǎn)接銅排螺母板(13)與轉(zhuǎn)接銅排(12)壓緊模塊直流母排引出端子(5-1);功率模組(100)后下方的交流銅排(7)和系統(tǒng)交流銅排(14)直接連接；功率模組(100)的結(jié)構(gòu)是IGBT (3)和母線電容(4)緊貼在水冷板上，母線電容(4 )通過母線電容固定板(9 )，母線電容夾緊板(10 )和電容夾緊拉桿(16 )固定在模塊固定支架(I)和水冷板(2)上；直流正母排(5)、直流負(fù)母排(6)各有兩個(gè)端子引出分別與主母線銅排(11)相連，且引出端子朝上；直流正母排(5)、直流負(fù)母排(6)上引出端子通過直流母排固定塊(8)固定在模塊固定支架(I)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述功率模組(100)上的IGBT (3)、母線電容(4)緊貼水冷板(2)，母線電容(4)通過母線電容固定板(9)和母線電容夾緊板(10)，再配合固定在水冷板(2)上的若干電容夾緊拉桿(16)使母線電容與水冷板接觸充分，保證好的冷卻效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的母線電容固定板(9)和母線電容夾緊板(10 )材料為鋁合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述功率模組(100)上的直流正母排(5)和直流負(fù)母排(6)分別都有兩個(gè)端子引出，且引出端子朝上，通過轉(zhuǎn)接銅排(12)與主母線銅排連接簡(jiǎn)單方便。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述直流母排上引出端子固定在直流母排固定塊(8)上，直流母排固定塊(8)是一種絕緣SMC材料，通過母線電容夾緊板(10)而固定在模塊固定支架組件(I)上，以避免直流母排和主母線銅排在連接時(shí)應(yīng)力傳導(dǎo)至電容端子和IGBT端子上，并保證絕緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述直流母排的上引出端子(5-1)的連接孔為上下腰型孔結(jié)構(gòu)(5-2)，和轉(zhuǎn)接銅排(12)的連接孔為前后方向腰型孔(12-2)0
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)接銅排螺母板(13)的結(jié)構(gòu)是一塊金屬板，金屬板可以是鋼板也可以是鋁合金板，金屬板上壓鉚螺母(13-1)，需要較好的強(qiáng)度，用四個(gè)邊折彎(13-2)保證強(qiáng)度，尺寸和模塊直流母排的引出端子(5-1)大小相同，緊固螺釘(15)直接鎖入螺母板上的壓鉚螺母(13-1)。
【專利摘要】一種功率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包含功率模組和與系統(tǒng)連接的結(jié)構(gòu)，功率模組上方直流正母排,直流負(fù)母排和主母線銅排通過轉(zhuǎn)接銅排連接，轉(zhuǎn)接銅排螺母板與轉(zhuǎn)接銅排壓緊模塊直流母排引出端子；功率模組后下方的交流銅排和系統(tǒng)交流銅排直接連接；母線電容通過母線電容固定板，母線電容夾緊板和電容夾緊拉桿固定在模塊固定支架和水冷板上；直流正母排、直流負(fù)母排各有兩個(gè)端子引出分別與主母線銅排相連，且引出端子朝上。本實(shí)用新型所述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功率模組結(jié)構(gòu)方案可以實(shí)現(xiàn)功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，母線電容和IGBT通過水冷散熱好，功率模組的直流和交流銅排分別上下引出，通過轉(zhuǎn)接結(jié)構(gòu)使安裝連接可靠，方便，實(shí)現(xiàn)大功率且結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。
【IPC分類】H05K7-20, H02M1-00, H02M7-00
【公開號(hào)】CN204316311
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520030099
【發(fā)明人】吳永祥, 郭可豪
【申請(qǐng)人】浙江海得新能源有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日