一種風能變流器及其功率模塊的固定裝置的制造方法
【專利摘要】一種風能變流器及其功率模塊的固定裝置，該風能變流器，包括多個功率模塊和固定裝置，所述多個功率模塊分別安裝在所述固定裝置內，該固定裝置包括一柜體框架和安裝在該柜體框架上的功率模塊安裝機構，該功率模塊安裝機構包括：底部安裝部，水平設置并固定在所述柜體框架上，所述底部安裝部設置有多個下導軌，所述多個下導軌互相平行設置，所述功率模塊的底部設置有與所述下導軌適配的安裝槽；頂部安裝部，設置在所述底部安裝部上方并固定在所述柜體框架上，所述頂部安裝部對應于所述多個下導軌設置有多個滑槽，所述功率模塊的頂部設置有與所述滑槽適配的凸出部；以及背部封板，固定在所述底部安裝部上并靠近所述柜體框架的后面設置。
【專利說明】
一種風能變流器及其功率模塊的固定裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種風能變流器，特別是一種風能變流器及其功率模塊的固定裝置。
【背景技術】
[0002]功率模塊是風能變流器的核心功能單元，是實現(xiàn)電流變換的主要器件。功率模塊上通常集成IGBT、驅動電路板、直流電容等器件，是系統(tǒng)中能量密度最大，最脆弱的器件。由于集成度高，功率模塊的出線也復雜，有高、低壓，交、直流及多面出線的特點。因此在現(xiàn)有技術中，功率模塊本身的結構及與系統(tǒng)的配合由于多種限制，有如下缺點:
[0003]1、功率模塊在系統(tǒng)上裝配較復雜，裝配時間長，有些結構還需要多面一起維護；
[0004]2、功率模塊在系統(tǒng)中是剛性固定，在遇到復雜路況，顛簸的情況下，功率模塊上的IGBT受到沖擊大，容易損壞；
[0005]3、功率模塊上電容與銅排的排布不合理，雜散電感大，增加了功率模塊的故障率?！緦嵱眯滦蛢热荨?br>[0006]本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種風能變流器及其功率模塊的固定裝置。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種功率模塊的固定裝置，包括一柜體框架和安裝在該柜體框架上的功率模塊安裝機構，其中，該功率模塊安裝機構包括:
[0008]底部安裝部，水平設置并固定在所述柜體框架上，所述底部安裝部設置有多個下導軌，所述多個下導軌互相平行設置，所述功率模塊的底部設置有與所述下導軌適配的安裝槽；
[0009]頂部安裝部，設置在所述底部安裝部上方并固定在所述柜體框架上，所述頂部安裝部對應于所述多個下導軌設置有多個滑槽，所述功率模塊的頂部設置有與所述滑槽適配的凸出部；以及
[0010]背部封板，固定在所述底部安裝部上并靠近所述柜體框架的后面設置。
[0011]上述的功率模塊的固定裝置，其中，所述柜體框架為包括左前立柱、右前立柱、左后立柱和右后立柱的矩形框架。
[0012]上述的功率模塊的固定裝置，其中，所述底部安裝部還包括:
[0013]下縱梁，包括左下縱梁和右下縱梁，所述左下縱梁和右下縱梁對稱設置在所述柜體框架的兩側，所述左下縱梁的兩端分別固定在所述左前立柱和左后立柱上，所述右下縱梁的兩端分別固定在所述右前立柱和右后立柱上；以及
[0014]橫梁，包括前橫梁和后橫梁，所述前橫梁的兩端分別固定在所述左前立柱和右前立柱上，所述后橫梁的兩端分別固定在所述左后立柱和右后立柱上，所述前橫梁、后橫梁、左下縱梁和所述右下縱梁位于同一平面內。
[0015]上述的功率模塊的固定裝置，其中，所述背部封板固定在所述后橫梁上，所述背部封板對應于所述多個下導軌分別設置有多個搭接槽，所述下導軌的一端固定在所述前橫梁上，所述下導軌的另一端搭接在所述搭接槽上。
[0016]上述的功率模塊的固定裝置，其中，所述下導軌的一端通過螺栓固定于所述前橫梁，所述安裝槽與所述下導軌通過螺栓固定。
[0017]上述的功率模塊的固定裝置，其中，所述頂部安裝部還包括:
[0018]上縱梁，包括左上縱梁和右上縱梁，所述左上縱梁和右上縱梁分別對應設置于所述左下縱梁和右下縱梁的上方，所述左上縱梁的兩端分別固定在所述左前立柱和左后立柱上，所述右上縱梁的兩端分別固定在所述右前立柱和右后立柱上；以及
[0019]上滑軌，包括前滑軌和后滑軌，所述前滑軌和所述后滑軌互相平行，所述前滑軌和所述后滑軌的兩端分別固定在所述左上縱梁和所述右上縱梁上；
[0020]其中，所述滑槽對應于所述多個下導軌分別安裝在所述前滑軌和后滑軌上。
[0021]上述的功率模塊的固定裝置，其中，所述滑槽的一側還設置有用于固定所述功率模塊的固定板，所述固定板與所述凸出部通過螺栓固定。
[0022]為了更好地實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供了一種風能變流器，包括多個功率模塊和固定裝置，所述多個功率模塊分別安裝在所述固定裝置內，其中，所述固定裝置為上述的功率模塊的固定裝置。
[0023]上述的風能變流器，其中，每個所述功率模塊的正極和負極分別通過直流疊層銅排引導至所述功率模塊的頂部，所述多個功率模塊的正極分別通過一銅排并聯(lián)，所述多個功率模塊的負極分別通過另一銅排并聯(lián)。
[0024]上述的風能變流器，其中，每個所述功率模塊的交流輸出銅排為能柔性連接的多層軟銅排。
[0025]本實用新型的有益功效在于:
[0026]1、頂部滑軌使得功率模塊的直流匯流排可以安裝在模塊頂部，安裝操作面在模塊頂部，更靠近機柜正面，不用特殊的加長工具就能分離直流匯流排與功率模塊，而現(xiàn)有技術中，直流匯流排通常在功率模塊背部，由于旁邊功率模塊的阻擋，在拆卸螺栓時人手不能觸及螺栓，螺栓容易掉落，功率模塊的底部均為高壓器件，非常容易造成系統(tǒng)故障;本實用新型將操作面移到模塊上部，固定螺栓時候可以用手直接接觸螺栓，螺栓不容易掉落，減少了上述風險；
[0027]2、本實用新型功率模塊直流側通過頂部的直流匯流排相連，因此，功率模塊中的直流電流依次從頂部匯流排流經中段9顆薄膜電容，再匯集到IGBT的直流側，使得流過9顆電容的電流更均勻。由于單顆電容失效時會使整個系統(tǒng)停工，因此本實用新型對電容的均流排布，減小了單顆電容的最大電應力，提高了系統(tǒng)的平均無故障時間；
[0028]3、功率模塊與系統(tǒng)的交流側為軟銅排形成的柔性連接，軟銅排通過自身的形變首先抵消了系統(tǒng)的裝配公差;其次在功率模塊隨系統(tǒng)運輸時減少了系統(tǒng)對功率模塊的應力，對IGBT起到有效保護作用。
[0029]以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型一實施例的風能變流器結構示意圖；
[0031 ]圖2為圖1的部分分解示意圖；
[0032]圖3為本實用新型一實施例的功率模塊的固定裝置結構示意圖；
[0033]圖4為本實用新型一實施例的上滑軌結構示意圖。
[0034]其中，附圖標記
[0035]I 功率模塊
[0036]11直流疊層銅排
[0037]12交流輸出銅排
[0038]13凸出部
[0039]14安裝架
[0040]15 電容
[0041]16功率開關模塊
[0042]17散熱器
[0043]18絕緣板
[0044]2固定裝置
[0045]21柜體框架
[0046]211 左前立柱
[0047]212右前立柱
[0048]213左后立柱
[0049]214右后立柱
[0050]22功率模塊安裝機構[0051 ]221底部安裝部
[0052]2211 下導軌
[0053]2212 下縱梁
[0054]2213 橫梁
[0055]222頂部安裝部
[0056]2221 滑槽
[0057]22211 第一面
[0058]22212 第二面
[0059]22213 第三面
[0060]22214 安裝孔
[0061]22215 卡槽
[0062]22216 固定板
[0063]2222 上縱梁
[0064]2223 上滑軌
[0065]223背部封板
[0066]2231 搭接槽
[0067]3 銅排
【具體實施方式】
[0068]下面結合附圖對本發(fā)明的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0069]參見圖1及圖2，圖1為本實用新型一實施例的風能變流器結構示意圖，圖2為圖1的部分分解示意圖。本實用新型的風能變流器，包括多個功率模塊I和固定裝置2，所述多個功率模塊I分別安裝在所述固定裝置2內，本實用新型的功率模塊I，包括安裝架14、多個電容15、至少一個功率開關模塊16和散熱器17，所述功率開關模塊16安裝在所述散熱器17上，優(yōu)選每個所述功率模塊I的正極和負極分別通過直流疊層銅排11引導至所述功率模塊I的頂部，所述多個功率模塊I的正極分別通過一銅排3并聯(lián)，所述多個功率模塊I的負極分別通過另一銅排3并聯(lián)。每個所述功率模塊I的交流輸出銅排12優(yōu)選為能柔性連接的多層軟銅排。值得注意的是該功率模塊I還包括其他部分的結構、組成、功能、及其相互位置關系及連接關系，因與本實用新型的技術方案關系不大，故在此不做贅述，下面僅對本實用新型的功率模塊的固定裝置予以詳細說明。
[0070]參見圖3，圖3為本實用新型一實施例的功率模塊的固定裝置結構示意圖。結合圖1及圖3，本實用新型的功率模塊的固定裝置2，包括一柜體框架21和安裝在該柜體框架21上的功率模塊安裝機構22，該功率模塊安裝機構22包括:底部安裝部221，水平設置并固定在所述柜體框架21上，所述底部安裝部221設置有多個下導軌2211，所述多個下導軌2211互相平行設置，所述功率模塊I的底部設置有與所述下導軌2211適配的安裝槽(圖未示)；頂部安裝部222，設置在所述底部安裝部221上方并固定在所述柜體框架21上，所述頂部安裝部222對應于所述多個下導軌2211設置有多個滑槽2221，所述功率模塊I的頂部設置有與所述滑槽2221適配的凸出部13;以及背部封板223，固定在所述底部安裝部221上并靠近所述柜體框架21的后面設置。
[0071]本實施例中，所述柜體框架21為包括左前立柱211、右前立柱212、左后立柱213和右后立柱214的矩形框架，所有部件通過螺栓固定在柜體框架21內部。所述底部安裝部221還包括:下縱梁2212，包括左下縱梁和右下縱梁，所述左下縱梁和右下縱梁對稱設置在所述柜體框架21的兩側，所述左下縱梁的兩端分別固定在所述左前立柱211和左后立柱213上，所述右下縱梁的兩端分別固定在所述右前立柱212和右后立柱214上；以及橫梁2213，包括前橫梁和后橫梁，所述前橫梁的兩端分別固定在所述左前立柱211和右前立柱212上，所述后橫梁的兩端分別固定在所述左后立柱213和右后立柱214上，所述前橫梁、后橫梁、左下縱梁和所述右下縱梁位于同一平面內。其中，所述背部封板223固定在所述后橫梁上，所述背部封板223對應于所述多個下導軌2211分別設置有多個搭接槽2231，所述下導軌2211的一端固定在所述前橫梁上，所述下導軌2211的另一端搭接在所述搭接槽2231上。所述下導軌2211的一端優(yōu)選通過螺栓固定于所述前橫梁，所述安裝槽與所述下導軌2211優(yōu)選通過螺栓固定。
[0072]本實施例中，所述頂部安裝部222還包括:上縱梁2222，包括左上縱梁和右上縱梁，所述左上縱梁和右上縱梁分別對應設置于所述左下縱梁和右下縱梁的上方，所述左上縱梁的兩端分別固定在所述左前立柱211和左后立柱213上，所述右上縱梁的兩端分別固定在所述右前立柱212和右后立柱214上；以及上滑軌2223，包括前滑軌和后滑軌，所述前滑軌和所述后滑軌互相平行，所述前滑軌和所述后滑軌的兩端分別固定在所述左上縱梁和所述右上縱梁上；其中，所述滑槽2221對應于所述多個下導軌2211分別安裝在所述前滑軌和后滑軌上?，F(xiàn)有方案中，前滑軌和后滑軌從前向后對應設置一個滑槽，滑槽長度較長，占用較大空間。本實施例中，前滑軌設置一個滑槽2221，后滑軌對應設置一個滑槽2221，節(jié)省了前、后滑軌之間的空間，以設置2根銅排3。
[0073]參見圖4，圖4為本實用新型一實施例的上滑軌結構示意圖。本實施例中，所述滑槽2221包括順序連接的第一面22211、第二面22212和第三面22213，所述第一面22211和第三面22213的端部分別設置有用于與所述上滑軌2223連接的安裝孔22214，所述滑槽2221上設置有貫穿于所述第一面22211、第二面22212和所述第三面22213的卡槽22215，所述卡槽22215垂直于所述上滑軌2223。所述卡槽22215的一側還設置有用于固定所述功率模塊I的固定板22216，所述固定板22216與所述凸出部13通過螺栓固定。
[0074]本實施例中，功率模塊I沿下導軌2211從前向后推入固定裝置2，功率模塊I右側絕緣板18的上緣作為凸出部13卡入滑槽2221中的卡槽22215，且絕緣板18的上緣開有通孔與滑槽2221的固定板22216做螺栓固定。功率模塊I的安裝架14下部的下翻邊與絕緣板18形成的U型導槽作為安裝槽卡入下導軌2211中，安裝架14下部的安裝板的正面翻邊帶有開孔，當功率模塊I推到位時可以將安裝架14下部的下翻邊與下導軌2211做螺栓固定。
[0075]本實用新型的多個功率模塊I之間的直流輸出在頂部通過銅排3匯流。功率模塊I的直流疊層銅排11在模塊頂端伸出2個舌片分別作為正負極輸出，當多個功率模塊I推入時，在上滑軌2223的前、后滑軌中間放置2根銅排3分別連接所有功率模塊I的正極和負極，將所有功率模塊I的正負極并聯(lián)起來。功率模塊I的交流輸出銅排12優(yōu)選采用多層軟銅排，當功率模塊I裝入系統(tǒng)中時，模塊交流側與系統(tǒng)的交流側之間是柔性連接。
[0076]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種功率模塊的固定裝置，包括一柜體框架和安裝在該柜體框架上的功率模塊安裝機構，其特征在于，該功率模塊安裝機構包括:底部安裝部，水平設置并固定在所述柜體框架上，所述底部安裝部設置有多個下導軌，所述多個下導軌互相平行設置，所述功率模塊的底部設置有與所述下導軌適配的安裝槽；頂部安裝部，設置在所述底部安裝部上方并固定在所述柜體框架上，所述頂部安裝部對應于所述多個下導軌設置有多個滑槽，所述功率模塊的頂部設置有與所述滑槽適配的凸出部；以及 背部封板，固定在所述底部安裝部上并靠近所述柜體框架的后面設置。2.如權利要求1所述的功率模塊的固定裝置，其特征在于，所述柜體框架為包括左前立柱、右前立柱、左后立柱和右后立柱的矩形框架。3.如權利要求2所述的功率模塊的固定裝置，其特征在于，所述底部安裝部還包括: 下縱梁，包括左下縱梁和右下縱梁，所述左下縱梁和右下縱梁對稱設置在所述柜體框架的兩側，所述左下縱梁的兩端分別固定在所述左前立柱和左后立柱上，所述右下縱梁的兩端分別固定在所述右前立柱和右后立柱上；以及 橫梁，包括前橫梁和后橫梁，所述前橫梁的兩端分別固定在所述左前立柱和右前立柱上，所述后橫梁的兩端分別固定在所述左后立柱和右后立柱上，所述前橫梁、后橫梁、左下縱梁和所述右下縱梁位于同一平面內。4.如權利要求3所述的功率模塊的固定裝置，其特征在于，所述背部封板固定在所述后橫梁上，所述背部封板對應于所述多個下導軌分別設置有多個搭接槽，所述下導軌的一端固定在所述前橫梁上，所述下導軌的另一端搭接在所述搭接槽上。5.如權利要求4所述的功率模塊的固定裝置，其特征在于，所述下導軌的一端通過螺栓固定于所述前橫梁，所述安裝槽與所述下導軌通過螺栓固定。6.如權利要求3所述的功率模塊的固定裝置，其特征在于，所述頂部安裝部還包括: 上縱梁，包括左上縱梁和右上縱梁，所述左上縱梁和右上縱梁分別對應設置于所述左下縱梁和右下縱梁的上方，所述左上縱梁的兩端分別固定在所述左前立柱和左后立柱上，所述右上縱梁的兩端分別固定在所述右前立柱和右后立柱上；以及 上滑軌，包括前滑軌和后滑軌，所述前滑軌和所述后滑軌互相平行，所述前滑軌和所述后滑軌的兩端分別固定在所述左上縱梁和所述右上縱梁上； 其中，所述滑槽對應于所述多個下導軌分別安裝在所述前滑軌和后滑軌上。7.如權利要求6所述的功率模塊的固定裝置，其特征在于，所述滑槽的一側還設置有用于固定所述功率模塊的固定板，所述固定板與所述凸出部通過螺栓固定。8.—種風能變流器，包括多個功率模塊和固定裝置，所述多個功率模塊分別安裝在所述固定裝置內，其特征在于，所述固定裝置為上述權利要求1-7任意一項所述的功率模塊的固定裝置。9.如權利要求8所述的風能變流器，其特征在于，每個所述功率模塊的正極和負極分別通過直流疊層銅排引導至所述功率模塊的頂部，所述多個功率模塊的正極分別通過一銅排并聯(lián)，所述多個功率模塊的負極分別通過另一銅排并聯(lián)。10.如權利要求8所述的風能變流器，其特征在于，每個所述功率模塊的交流輸出銅排為能柔性連接的多層軟銅排。
【文檔編號】H02M1/00GK205544891SQ201620082612
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】王政, 呂飛, 劉健, 何亮
【申請人】臺達電子企業(yè)管理（上海）有限公司, 國電龍源電氣有限公司