[发明专利]变流器或变频器功率模块

说明书

技术领域

本发明涉及大功率变流器或工业用变频器领域，更具体地说，涉及一种大功率变流器或工业用变频器中使用的功率模块。

背景技术

变流器或变频器中的功率模块是实现整流或逆变功能的核心组件，其性能参数直接决定了变流器或变频器的性能。功率模块主要由水冷散热器、高压IGBT、高压低电感母排、交流母排、高压支撑电容、高压门极驱动电路、门极驱动电源及控制单元构成，通过将这些零部件集成于一体而构成一个完整的三相两电平逆变电路或H桥式整流电路。

在进行功率模块设计时，除了实现相关的整流或逆变的功能外，还需考虑其体积、正面的可维护性、模块化的外部结构、模块整体便携性等。现有的功率模块主要包括两类：第一类是横向的呈抽屉式的功率模块（例如申请号为201210287891.4的中国专利申请中公开的功率模块），另一类为载体书本型的模块，（例如申请号为201210109947.7的中国专利申请中公开的功率模块）。

上述两类功率模块均为大功率水冷功率模块，将其安装至柜内时，需使用定制化的工装夹具，以将功率模块升至预定的位置，然后通过螺钉将其固定在柜内。在功率模块固定完成后，还需对进、出水口水路管道、直流母排、交流母排、对外信息线缆等等一一进行连接，对其维护时则采用相反的操作步骤。

上述两类功率模块在整体上实现了良好的电气性能，但由于模块自身背负较大的直流支撑电容，会使整个功率模块较笨重，导致安装和维护时非常费力，且容易造成作业人员受伤，不利于终端用户现场的在线维护；其次是功率模块的正负直流母线、交流母排的进出口连接管道等需采用人工手动一一对接，在安装和维护时容易出错；并且柜内的水管、动力线缆的铺设相对会比较零乱，中间转接次数较多，容易出现老化或长时间使用器件失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述功率模块安装维护不便的问题，提供一种变流器或变频器功率模块。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种变流器或变频器功率模块，包括水冷散热器、功率器件、直流母排、交流母排、脉冲分配板和第一拔插件；所述第一拔插件包括多个相互绝缘的导电片，且每一所述导电片与交流母排上的一个交流接线端子电连接。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述功率模块还包括第二拔插件，所述第二拔插件包括与所述水冷散热器的内部液体管路连通的第一插管和第二插管；所述第一插管、第二插管及多个导电片朝向相同。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述第二拔插件和第一拔插件都固定在水冷散热器第一端，且所述第一插管、第二插管及多个导电片分别延伸到水冷散热器的外侧。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述水冷散热器的第一端的上表面设有连通内部液体管路的第一进液孔和第一出液孔；所述第二拔插件下表面设有第二进液孔和第二出液孔，且所述第二进液孔和第二出液孔分别与第一插管和第二插管中的一个连通；所述第二拔插件以第二进液孔正对第一进液孔、第二出液孔正对第一出液孔的方式固定在所述水冷散热器上表面。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述第一拔插件包括三个导电片且该三个导电片延伸到水冷散热器外侧的部分分别平行于水冷散热器。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述功率模块包括三个功率器件组且该每一功率器件组包括两个串接的功率器件，所述三个导电片中每一导电片分别经由交流母排连接到一个功率器件组的两个功率器件的连接点。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述第一拔插件还包括由绝缘材料构成的固定件，所述固定件的端面上具有开口且该固定件以两个导电片插入开口的方式固定到第一拔插件。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述功率模块还包括防护壳，所述防护壳固定在水冷散热器的上表面，所述功率器件、直流母排、交流母排和脉冲分配板安装于防护壳和水冷散热器之间且所述功率器件、直流母排、交流母排和脉冲分配板依次叠加固定在水冷散热器的上表面。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述功率模块还包括两个提手，该两个提手分别固定在水冷散热器上并位于防护壳的两侧。

在本发明所述的变流器或变频器功率模块中，所述两个提手分别与水冷散热器的一个侧面基板形成一个平面。