CN110912378B - 一种基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于内燃机车变流***散热及电气隔离技术领域，涉及基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，包括第一热管散热器、第二热管散热器，第二热管散热器通过电气隔离悬挂框架安装于第一热管散热器上，第一热管散热器的基板上安装面与第二热管散热器的基板上安装面在同一平面；第一热管散热器的基板上安装面固定有三相整流功率模块，第二热管散热器的基板上安装面固定有双向DC/DC转换功率模块，电气隔离悬挂框架将整流功率模块和双向DC/DC转换功率模块集成在功率单元主体内，两者相互独立并通过复合母排电气连接，整个功率单元主体，结构紧凑，拆装灵活，解决整个功率单元因不同电压等级的功率模块独立布局时占用空间的问题。

Description

一种基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器

技术领域

本发明属于内燃机车变流***散热及电气隔离技术领域，涉及一种基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器。

背景技术

架控式交流传动内燃机车的变流***通常包含两套整流器和两套牵引逆变器，一套整流器和一套牵引逆变器一起完成一个车架的工作，另一套整流器和另一套牵引逆变器一起完成另一个车架的工作。整流器和牵引逆变器组成的变流***以立柜式结构安装在机车底架平面上，或者以平铺式结构吊装在机车顶部或其它位置。

在内燃机车变流柜内，功率单元的功能比较单一，或只有整流功能，或逆变功能，或DC/DC斩波变换功能，往往通过两三个功率单元在外部进行电气连接才能完成功能变换，因此功率单元和电气连接就占据变流器柜体的很大一部分体积，而且电气连接的路径长，方向不明确，产生的电磁环境复杂，从而干扰到变流器柜体内的其他低压电器，甚至影响变流器工作可靠性。此外，多个独立的不同功能的功率单元依次安装在风道上，安装在前面的功率单元，其出口风的温度即为后面功率单元的入口风温度，冷却风流经的功率单元越多，各功率单元的散热效果越不均匀，冷却风在带走前面功率单元热量的同时又增加了后面功率单元的入口风温度，影响散热效果。最后，内燃机车电器间除了变流***，还有控制***、冷却***以及牵引电机，诸多器件的布置，使本来很有限的机车底架平面以上的空间非常紧张。

内燃机车变流***通常由牵引逆变功率模块、整流功率模块组成，随着轨道交通技术飞速发展，节能环保型的油电混合动力内燃机车成为内燃车的新趋势，即在原有功能上增加了用于蓄电池充放电的双向DC/DC斩波功能。节能环保型的油电混合动力内燃机车变流***由牵引逆变功率模块、整流功率模块、双向DC/DC斩波功率模块组成。由于混合动力内燃机车中双向DC/DC斩波功率模块的加入，使得电器间更加拥挤。

此外，不同功能的功率模块单独布置时，由于相互间通常存在电压差，为了提供足够的距离保证电气间隙，从而需占用较大的安装空间；或者，不同功能的功率模块集成在一起，由于相互间不同的电压等级造成电压差，为防止相互间的电压差造成击穿短路故障，则需要增加绝缘装置进行电气隔离，而通常的电气隔离装置仅具有绝缘隔离作用，不具备对其它大重量部件的机械支撑能力。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，将节能环保型的油电混合动力内燃机车新增加的双向DC/DC斩波功率模块集成到整流功率模块上，以解决安装空间不足、散热不均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，包括第一热管散热器、第二热管散热器，所述第二热管散热器通过电气隔离悬挂框架安装于第一热管散热器上，且第一热管散热器的基板上安装面与第二热管散热器的基板上安装面位于同一平面；所述第一热管散热器的基板上安装面固定有三相整流功率模块，所述第二热管散热器的基板上安装面固定有双向DC/DC转换功率模块，所述电气隔离悬挂框架将三相整流功率模块和双向DC/DC转换功率模块集成在功率单元主体内，两者相互独立并通过复合母排电气连接。

进一步地，所述三相整流功率模块采用3只4500V/1200A的双管并联二极管形成，用于将机车主发电机发出的三相交流电整流成直流电供机车中间直流环节及各级负载使用。

进一步地，所述双向DC/DC转换功率模块采用2只1700V/800A的IGBT组成，作为降压电源或升压电源使用。当双向DC/DC转换功率模块作为降压电源使用时，将内燃机车直流母线电压变换为可调节的充电电压用于动力电池组的充电。当双向DC/DC转换功率模块作为升压电源使用时，其用于内燃机车动力电池组的放电过程，将动力电池存储的电能变送到内燃机车直流母线上，用于机车牵引。

进一步地，所述电气隔离悬挂框架的中心处设有用于安装第二热管散热器的第一矩形开口。

进一步地，所述电气隔离悬挂框架的下安装面，位于第一矩形开口的四周设有电气隔离围挡，在实现整流+斩波功能的同时，又满足三相整流功率模块和双向DC/DC转换功率模块之间不同电压的电气间隙与爬电距离要求，避免不同电压等级的功率模块集成后由于相互间存在电压差易造成的击穿短路故障。

进一步地，所述第一热管散热器的基板向上设有延伸部，所述延伸部设有用于安装电气隔离悬挂框架的第二矩形开口；所述电气隔离悬挂框架嵌套安装于第二矩形开口内，所述电气隔离悬挂框架的下安装面与第一热管散热器的基板上安装面贴合装配；所述第二热管散热器悬挂安装于电气隔离悬挂框架的第一矩形开口处，且第二热管散热器的基板上安装面与电气隔离悬挂框架的下安装面贴合装配，保证第二热管散热器的基板上安装面与第一热管散热器的基板上安装面位于同一平面。

进一步地，所述电气隔离悬挂框架的一侧边设有L型缺口，所述L型缺口包括用于与第一热管散热器上安装面相连接的第一安装面，所述电气隔离悬挂框架与第一热管散热器通过第一安装面配合紧固件固定连接；

所述第二热管散热器悬挂安装于电气隔离悬挂框架的第二安装面上，保证第二热管散热器的基板上安装面与第一热管散热器的基板上安装面位于同一平面；

所述L型缺口还包括与第一安装面互相垂直的第三安装面，所述第三安装面与第一热管散热器的侧边之间留有缝隙，便于机械安装。

进一步地，所述第一热管散热器、电气隔离悬挂框架、第二热管散热器组成一个嵌套式的热管散热器整体，所述热管散热器整体的基板上安装面与车体框架通过紧固件固定连接。

进一步地，所述热管散热器整体的基板下安装面与车体主风道进行连接，且连接处粘贴有密封垫及密封条，从而保证风道的密封性和防冲击震动性能。

进一步地，所述第一热管散热器的外侧设有第一风道围挡带，第二热管散热器的热管外侧设有第二风道围挡带，在挡风的同时兼具固定、保护热管的作用；所述第一风道围挡带和第二风道围挡带共同作用于热管散热器整体形成一个“吕”字型通风道，所述“吕”字型通风道安装在功率单元主风道内，将功率单元主风道分隔成两个独立的较小通风道，所述功率单元主风道与车体主风道对接形成风冷***。

进一步地，所述电气隔离悬挂框架采用SMC模压成型工艺制备而成，以满足整个热管散热器整体对电气隔离悬挂框架的绝缘性能、电气性能、机械性能包括抗拉、抗压、抗弯、抗冲击等性能的要求。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：通过增加电气隔离悬挂框架的设计，将三相整流功率模块和双向DC/DC转换功率模块集成在一个功率单元主体内，且两者相互独立并通过复合母排电气连接，使整个功率单元主体内部相互独立，外部自成一体，结构紧凑，拆装灵活，解决了整个功率单元由于不同功能的功率模块独立布局时占用空间的问题；在实现整流+斩波功能的同时，又满足三相整流功率模块和双向DC/DC转换功率模块之间不同电压的电气隔离要求，解决了不同电压等级的功率模块集成后由于相互间存在电压差易造成击穿短路故障的问题。

此外，通过第一热管散热器热管外侧设置的第一风道围挡带和第二热管散热器的热管外侧设置的第二风道围挡带，将功率单元主风道分隔成两个独立的上下并行结构的通风道，使三相整流功率模块和双向DC/DC转换功率模块同时接受冷却风的直吹，改变了不同功能的功率模块沿风道前后安装状态下前面功率模块散热对后面功率模块散热的影响。

因此，这种电气隔离悬挂框架，除了对双向DC/DC斩波功率模块和三相整流功率模块进行电气隔离以保证两个模块之间的电压差，还将双向DC/DC斩波功率模块的热管散热器悬挂连接到三相整流功率模块的热管散热器上，起到支撑、固定双向DC\DC转换功率模块及热管散热器的作用，形成一种新型的嵌套式热管散热器，既可以作为一种机械结构部件满足强度要求，又可以作为一种电气部件满足电气间隙及爬电距离要求，同时还起到防震作用。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1提供的内燃机车嵌套式热管散热器结构的安装示意图；

图2为本发明提供的内燃机车嵌套式热管散热器结构整流+斩波功率模块的电气原理图；

图3(a)、图3(b)为本发明实施例1提供的电气隔离悬挂框架的三维结构图；

图4为本发明实施例1提供的三相整流功率模块的结构示意图；

图5为本发明提供的双向DC/DC转换功率模块的结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的内燃机车嵌套式热管散热器结构图；

图7为本发明实施例2提供的三相整流功率模块的结构示意图；

图8(a)、图8(b)为本发明实施例2提供的电气隔离悬挂框架的三维结构图；

图9为本发明实施例2提供的内燃机车嵌套式热管散热器结构图；

图10为本发明提供的整流+斩波功率模块总的结构示意图；

图11为本发明提供的车体主风道流向示意图；

图12为本发明提供的功率单元主风道截面图；

图13为本发明实施例2提供的内燃机车嵌套式热管散热器结构的安装示意图。

其中：1、第一热管散热器；2、第二热管散热器；3、电气隔离悬挂框架；4、三相整流功率模块；5、双向DC/DC转换功率模块；6、第一矩形开口；7、电气隔离围挡；8、第二矩形开口；9、第一安装面；10、第二安装面；11、第一风道围挡带；12、第二风道围挡带；13、功率单元主风道；14、车体主风道；15、第三安装面；16、L形缺口。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

参见图1所示，本发明提供了一种基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，包括第一热管散热器1、第二热管散热器2，第二热管散热器2通过电气隔离悬挂框架3安装于第一热管散热器1上，且第一热管散热器1的基板上安装面与第二热管散热器2的基板上安装面位于同一平面；第一热管散热器1的基板上安装面固定有三相整流功率模块4，第二热管散热器2的基板上安装面固定有双向DC/DC转换功率模块5，电气隔离悬挂框架3将三相整流功率模块4和双向DC/DC转换功率模块5集成在功率单元主体内，两者相互独立并通过复合母排电气连接。

进一步地，结合图2所示的内燃机车嵌套式热管散热器结构中整流+斩波功率模块的电气原理图，三相整流功率模块4采用3只4500V/1200A的双管并联二极管形成，用于将机车主发电机发出的三相交流电整流成直流电供机车中间直流环节及各级负载使用。

进一步地，参见图2所示的内燃机车嵌套式热管散热器结构中整流+斩波功率模块的电气原理图，结合图5所示，双向DC/DC转换功率模块5采用2只1700V/800A的IGBT组成，作为降压电源或升压电源使用。当双向DC/DC转换功率模块5作为降压电源使用时，将内燃机车直流母线电压变换为可调节的充电电压用于动力电池组的充电。当双向DC/DC转换功率模块5作为升压电源使用时，其用于内燃机车动力电池组的放电过程，将动力电池存储的电能变送到内燃机车直流母线上，用于机车牵引。

进一步地，参见图3(a)所示，电气隔离悬挂框架3的中心处设有用于安装第二热管散热器2的第一矩形开口6；电气隔离悬挂框架3的上安装面的一侧设有挡板，用于进行电气隔离并增大爬电距离。

进一步地，参见图3(b)所示，电气隔离悬挂框架3的下安装面，位于第一矩形开口6的四周设有电气隔离围挡7，在实现整流+斩波功能的同时，又满足三相整流功率模块4和双向DC/DC转换功率模块5之间不同电压的电气间隙与爬电距离要求，避免不同电压等级的功率模块集成后由于相互间存在电压差易造成的击穿短路故障。

进一步地，参见图4所示，第一热管散热器1的基板向上设有延伸部，所述延伸部上铣切掉一个用于安装电气隔离悬挂框架3的第二矩形开口8；电气隔离悬挂框架3嵌套安装于第二矩形开口8内，电气隔离悬挂框架3的下安装面与第一热管散热器1的基板上安装面贴合装配；第二热管散热器2悬挂安装于电气隔离悬挂框架3的第一矩形开口6处，且第二热管散热器2的基板上安装面与电气隔离悬挂框架3的下安装面贴合装配，保证第二热管散热器2的基板上安装面(即IGBT的安装面)与第一热管散热器1的基板上安装面(即二极管的安装面)位于同一平面。

进一步地，参见图6所示，第一热管散热器1、电气隔离悬挂框架3、第二热管散热器2组成一个嵌套式的热管散热器整体，热管散热器整体的基板上安装面与车体框架通过紧固件固定连接。

进一步地，结合图1所示，热管散热器整体的基板下安装面与功率单元主风道13进行连接，且连接处粘贴有密封垫及密封条，从而保证风道的密封性和防冲击震动性能。

进一步地，结合图1所示，这种整流+斩波功率模块的三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5采用上下位置设计，冷却风在进风口可以对两种模块同时并行直吹；参见图11-12所示，第一热管散热器1的热管外侧设有第一风道围挡带11，第二热管散热器2的热管外侧设有第二风道围挡带12，第一风道围挡带11和第二风道围挡带12共同作用于热管散热器整体形成一个“吕”字型通风道，该“吕”字型通风道安装于功率单元主风道13内，将功率单元主风道13分隔成两个独立的较小通风道，避免三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5各自产生的热量相互影响。同时，整流+斩波功率模块的功率单元主风道13与功率单元主体左右结构装配，所述功率单元主风道13作为内燃机车体主风道的一部分，与车体主风道对接，形成整体风冷***。现有技术中，功率模块散热器的散热翅片或热管部分伸入到车体主风道14内进行散热，功率模块本身不带风道。本发明提供的这种自带风道的功率模块，使得功率模块与车体主风道的装配更加稳固，拆装更加灵活。

优选地，第一风道围挡带11和第二风道围挡带12采用1.5mm的薄板，且第一风道围挡带11焊接于第一热管散热器1的热管外侧，第二风道围挡带12焊接于第二热管散热器2的热管外侧。热管散热器整体(含“吕”字型风道)一起伸入到功率单元主风道13内部，功率单元主风道13是由厚钢板焊接而成，具有承重作用。“吕”字型通风道类似于保温杯的内胆，属于散热器整体，功率单元主风道13类似于保温杯的外壁，对整个功率单元进行支撑，并与车体主风道14对接，形成整体风冷***。

优选地，电气隔离悬挂框架3采用SMC模压成型工艺制备而成，以满足整个热管散热器整体对电气隔离悬挂框架3的绝缘性能、电气性能、机械性能包括抗拉、抗压、抗弯、抗冲击等性能的要求。

综上，本发明提供的这种内燃机车嵌套式热管散热器结构，借助一种绝缘材料的电气隔离悬挂框架3，将三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5集成在一个功率单元中，使得该功率单元主体具有整流+斩波功能，双向DC/DC斩波功率模块5在整流+斩波功率模块内部处于隔离悬挂状态，与外部框架及金属部件均无接触。电气隔离悬挂框架3，除了对双向DC/DC斩波功率模块5和三相整流功率模块4进行电气隔离以保证两个模块之间的电压差，还将双向DC/DC斩波功率模块5的第二热管散热器2悬挂连接到三相整流功率模块4的第一热管散热器1上，起到支撑、固定双向DC\DC转换功率模块5及热管散热器的作用，形成一种新型的嵌套式热管散热器，既可以作为一种机械结构部件满足强度要求，又可以作为一种电气部件满足电气间隙及爬电距离要求，同时还起到防震作用。

此外，三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5应用不同的中间电压，为防止电压差产生的击穿短路故障，特别设计专用电气隔离悬挂框架3进行电气隔离，使三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5成为两个相互独立的单元，且两者之间通过复合母排进行电气连接，并装配驱动板、电容、电阻、框架等其它零部件，框架同时与第一热管散热器1的上安装面、绝缘装置上安装面进行装配，组装完成整流+斩波功率模块总图，参见图10。相互隔离的两个单元通过一定强度的绝缘装置进行紧固连接，保证两个模块单元对应的第一热管散热器1、第二热管散热器2的基板上安装面在同一个平面上。热管散热器整体的功率模块内部相互独立，外部自成一体，结构紧凑，拆装灵活。

实施例2：

参见图13所示，本发明提供了一种内燃机车嵌套式热管散热器结构，包括第一热管散热器1、第二热管散热器2，第二热管散热器2通过电气隔离悬挂框架3安装于第一热管散热器1上，且第一热管散热器1的基板上安装面与第二热管散热器2的基板上安装面位于同一平面；第一热管散热器1的基板上安装面固定有三相整流功率模块4，第二热管散热器2的基板上安装面固定有双向DC/DC转换功率模块5，电气隔离悬挂框架3将三相整流功率模块4和双向DC/DC转换功率模块5集成在功率单元主体内，两者相互独立并通过复合母排电气连接。

进一步地，结合图2所示的内燃机车嵌套式热管散热器结构中整流+斩波功率模块的电气原理图，三相整流功率模块4采用3只4500V/1200A的双管并联二极管形成，用于将机车主发电机发出的三相交流电整流成直流电供机车中间直流环节及各级负载使用，其结构图参见图7。

进一步地，参见图2所示的内燃机车嵌套式热管散热器结构中整流+斩波功率模块的电气原理图，结合图5所示，双向DC/DC转换功率模块5采用2只1700V/800A的IGBT组成，作为降压电源或升压电源使用。当双向DC/DC转换功率模块5作为降压电源使用时，将内燃机车直流母线电压变换为可调节的充电电压用于动力电池组的充电。当双向DC/DC转换功率模块5作为升压电源使用时，其用于内燃机车动力电池组的放电过程，将动力电池存储的电能变送到内燃机车直流母线上，用于机车牵引。

进一步地，参见图8(a)所示，电气隔离悬挂框架3的中心处设有用于安装第二热管散热器2的第一矩形开口6；电气隔离悬挂框架3的上安装面的一侧设有挡板，用于进行电气隔离并增大爬电距离。

进一步地，参见图8(b)所示，电气隔离悬挂框架3的下安装面，位于第一矩形开口6的四周设有电气隔离围挡7，在实现整流+斩波功能的同时，又满足三相整流功率模块4和双向DC/DC转换功率模块5之间不同电压的电气隔离要求，避免不同电压等级的功率模块集成后由于相互间存在电压差易造成的击穿短路故障。

进一步地，参见图8(a)、图8(b)所示，电气隔离悬挂框架3的一侧边设有L型缺口16，L型缺口16包括用于与第一热管散热器1上安装面相连接的第一安装面9，电气隔离悬挂框架3与第一热管散热器1通过第一安装面9配合紧固件固定连接；

第二热管散热器2悬挂安装于电气隔离悬挂框架3的第二安装面10上，保证第二热管散热器2的基板上安装面(即IGBT的安装面)与第一热管散热器1的基板上安装面(即二极管的安装面)位于同一平面；

L型缺口16还包括与第一安装面9互相垂直的第三安装面15，第三安装面15与第一热管散热器1的侧边之间留有缝隙，便于机械安装。

进一步地，参见图9所示，第一热管散热器1、电气隔离悬挂框架3、第二热管散热器2组成一个嵌套式的热管散热器整体，所述热管散热器整体的基板上安装面与车体框架通过紧固件固定连接。

进一步地，结合图9所示，热管散热器整体的基板下安装面与功率单元主风道13进行连接，且连接处粘贴有密封垫及密封条，从而保证风道的密封性和防冲击震动性能。

进一步地，结合图11-13所示，这种整流+斩波功率模块的三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5采用上下位置设计，冷却风在进风口可以对两种模块同时并行直吹，第一热管散热器1的热管外侧设有第一风道围挡带11，第二热管散热器2的热管外侧设有第二风道围挡带12，第一风道围挡带11和第二风道围挡带12共同作用于热管散热器整体形成一个“吕”字型通风道，该“吕”字型通风道将功率单元主风道13分隔成两个独立的较小通风道，避免三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5各自产生的热量相互影响。同时，整流+斩波功率模块的功率单元主风道13与功率单元主体左右结构装配，所述功率单元主风道13作为内燃机车体主风道的一部分，与车体主风道14对接，形成整体风冷***。现有技术中，功率模块散热器的散热翅片或热管部分伸入到车体主风道内进行散热，功率模块本身不带风道。本发明提供的这种自带风道的功率模块，使得功率模块与车体主风道14的装配更加稳固，拆装更加灵活。

优选地，第一风道围挡带11和第二风道围挡带12采用1.5mm的薄板，且第一风道围挡带11焊接于第一热管散热器1的热管外侧，第二风道围挡带12焊接于第二热管散热器2的热管外侧。热管散热器整体(含“吕”字型风道)一起伸入到功率单元主风道13内部，功率单元主风道13是由厚钢板焊接而成，具有承重作用。“吕”字型通风道类似于保温杯的内胆，属于散热器整体，功率单元主风道13类似于保温杯的外壁，对整个功率单元进行支撑，并与车体主风道14对接，形成整体风冷***。

优选地，电气隔离悬挂框架3采用SMC模压成型工艺制备而成，以满足整个热管散热器整体对电气隔离悬挂框架3的绝缘性能、电气性能、机械性能包括抗拉、抗压、抗弯、抗冲击等性能的要求。

综上，本发明提供的这种内燃机车嵌套式热管散热器结构，借助一种绝缘材料的电气隔离悬挂框架3，将三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5集成在一个功率单元中，使得该功率单元主体具有整流+斩波功能，双向DC/DC斩波功率模块5在整流+斩波功率模块内部处于隔离悬挂状态，与外部框架及金属部件均无接触。这种电气隔离悬挂框架3，除了对双向DC/DC斩波功率模块5和三相整流功率模块4进行电气隔离以保证两个模块之间的电压差，还将双向DC/DC斩波功率模块5的第二热管散热器2悬挂连接到三相整流功率模块4的第一热管散热器1上，起到支撑、固定双向DC\DC转换功率模块5及热管散热器的作用，形成一种新型的嵌套式热管散热器，既可以作为一种机械结构部件满足强度要求，又可以作为一种电气部件满足电气间隙及爬电距离要求，同时还起到防震作用。

此外，三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5应用不同的中间电压，为防止电压差产生的击穿短路故障，特别设计专用电气隔离悬挂框架3进行电气隔离，使三相整流功率模块4和双向DC/DC斩波功率模块5成为两个相互独立的单元，且两者之间通过复合母排进行电气连接，并装配驱动板、电容、电阻、框架等其它零部件，框架同时与第一热管散热器上安装面、绝缘装置上安装面进行装配，组装完成整流+斩波功率模块总图，参见图10。相互隔离的两个单元通过一定强度的绝缘装置进行紧固连接，保证两个模块单元对应的第一热管散热器1、第二热管散热器2的基板上安装面在同一个平面上。热管散热器整体的功率模块内部相互独立，外部自成一体，结构紧凑，拆装灵活。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，包括第一热管散热器(1)、第二热管散热器(2)，所述第二热管散热器(2)通过电气隔离悬挂框架(3)安装于第一热管散热器(1)上，且第一热管散热器(1)的基板上安装面与第二热管散热器(2)的基板上安装面位于同一平面；所述第一热管散热器(1)的基板上安装面固定有三相整流功率模块(4)，所述第二热管散热器(2)的基板上安装面固定有双向DC/DC转换功率模块(5)，所述电气隔离悬挂框架(3)将三相整流功率模块(4)和双向DC/DC转换功率模块(5)集成在功率单元主体内，两者相互独立并通过复合母排电气连接；

所述电气隔离悬挂框架(3)的中心处设有用于安装第二热管散热器(2)的第一矩形开口(6)；所述第一热管散热器(1)的基板向上设有延伸部，所述延伸部设有用于安装电气隔离悬挂框架(3)的第二矩形开口(8)；所述电气隔离悬挂框架(3)嵌套安装于第二矩形开口(8)内，所述电气隔离悬挂框架(3)的下安装面与第一热管散热器(1)的基板上安装面贴合装配；所述第二热管散热器(2)悬挂安装于电气隔离悬挂框架(3)的第一矩形开口(6)处，且第二热管散热器(2)的基板上安装面与电气隔离悬挂框架(3)的下安装面贴合装配，保证第二热管散热器(2)的基板上安装面与第一热管散热器(1)的基板上安装面位于同一平面。

2.根据权利要求1所述的基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，所述三相整流功率模块(4)采用3只4500V/1200A的双管并联二极管形成，用于将机车主发电机发出的三相交流电整流成直流电供机车中间直流环节及各级负载使用。

3.根据权利要求1所述的基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，所述双向DC/DC转换功率模块(5)采用2只1700V/800A的IGBT组成，作为降压电源或升压电源使用。

4.根据权利要求1所述的基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，所述电气隔离悬挂框架(3)的下安装面，位于第一矩形开口(6)的四周设有电气隔离围挡(7)。

5.根据权利要求1所述的基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，所述电气隔离悬挂框架(3)的一侧边设有L型缺口(16)，所述L型缺口(16)包括用于与第一热管散热器(1)上安装面相连接的第一安装面(9)，所述电气隔离悬挂框架(3)与第一热管散热器(1)通过第一安装面(9)配合紧固件固定连接；

所述第二热管散热器(2)悬挂安装于电气隔离悬挂框架(3)的第二安装面(10)上，保证第二热管散热器(2)的基板上安装面与第一热管散热器(1)的基板上安装面位于同一平面；

所述L型缺口还包括与第一安装面(9)互相垂直的第三安装面(15)，所述第三安装面(15)与第一热管散热器(1)的侧边之间留有缝隙，便于机械安装。

6.根据权利要求1所述的基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，所述第一热管散热器(1)、电气隔离悬挂框架(3)、第二热管散热器(2)组成一个嵌套式的热管散热器整体，所述热管散热器整体的基板上安装面与车体框架通过紧固件固定连接。

7.根据权利要求6所述的基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，所述热管散热器整体的基板下安装面与车体风道进行连接，且连接处粘贴有密封垫及密封条。

8.根据权利要求1所述的基于电气隔离悬挂框架的内燃机车嵌套式热管散热器，其特征在于，所述第一热管散热器(1)的外侧设有第一风道围挡带(11)，所述第二热管散热器(2)的热管外侧设有第二风道围挡带(12)，所述第一风道围挡带(11)和第二风道围挡带(12)共同作用于热管散热器整体形成一个“吕”字型通风道；所述“吕”字型通风道安装在功率单元主风道(13)内，将功率单元主风道(13)分隔成两个独立的通风道，所述功率单元主风道(13)与车体主风道(14)对接形成风冷***。

Images