CN210808040U - 车载特种逆变器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车载特种逆变器，包括机柜，所述机柜包括柜门、背板以及位于所述柜门和背板之间并由隔板构件隔离形成的第一安装腔，且所述第一安装腔位于所述机柜的底部；所述第一安装腔内装设有输出变压器以及输出EMI构件；所述柜门上正对所述第一安装腔的部分具有第一进气孔组，所述背板上正对所述第一安装腔的部分具有第一散热风扇，并由所述第一进气孔组、第一安装腔以及第一散热风扇构成所述机柜的第一散热通道。本实用新型通过将输出变压器设于第一安装腔，并在第一安装腔内设置第一散热风扇构成第一散热通道，由此可将输出变压器隔离，并在保证散热效果的同时简化整体结构，使结构更加合理实用，便于布局，提高维护的可操作性。

Description

车载特种逆变器

技术领域

本实用新型实施例涉及电力电子设备领域，更具体地说，涉及一种车载特种逆变器。

背景技术

车载特种逆变器可将蓄电池的直流电荷转化为交流电，供车载设备使用，车主可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作，能够极大的拓宽在车上可进行娱乐和工作的操作范围。

但是目前市场上的车载逆变器的结构设计相对较复杂，不利于内部电子元器件的布局，且使得维护的可操作性低，限制了其使用的实用性。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述现有的车载逆变器的结构相对较复杂、散热效果不足以及不利于内部电子元器件布局、维护的可操作性低的问题，提供一种新的车载特种逆变器。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种车载特种逆变器，包括机柜，所述机柜包括柜门、背板以及位于所述柜门和背板之间并由隔板构件隔离形成的第一安装腔，且所述第一安装腔位于所述机柜的底部；所述第一安装腔内装设有输出变压器以及输出EMI构件；所述柜门上正对所述第一安装腔的部分具有第一进气孔组，所述背板上正对所述第一安装腔的部分具有第一散热风扇，并由所述第一进气孔组、第一安装腔以及第一散热风扇构成所述机柜的第一散热通道。

优选地，所述机柜还包括位于所述柜门和背板之间并由所述隔板构件隔离形成的第二安装腔，且所述第二安装腔位于所述第一安装腔的上方，并通过所述隔板构件的第一隔板与所述第一安装腔相隔；所述第二安装腔内安装有功率器件组件；所述柜门上正对所述第二安装腔的部分具有第二进气孔组，所述背板上正对所述第二安装腔的部分具有第二散热风扇，并由所述第二进气孔组、第二安装腔以及第二散热风扇构成所述机柜的第二散热通道。

优选地，所述机柜还包括位于所述柜门和背板之间并由所述隔板构件隔离形成的第三安装腔，且所述第三安装腔位于所述第二安装腔的上方，并通过所述隔板构件的第二隔板与所述第二安装腔相隔；所述第三安装腔内安装有多个单板组件。

优选地，所述输出变压器通过减震构件固定在所述第一安装腔的底板的中央，且所述输出变压器通过接地构件与所述机柜连接。

优选地，所述输出变压器沿所述机柜的宽度方向设置；所述输出EMI构件通过绝缘柱以与所述机柜的侧板间隔的方式安装固定到所述机柜的侧板，且安装在所述输出EMI构件上的功率元器件均套设有热缩管。

优选地，所述隔板构件的第一隔板设有连通所述第一安装腔和第二安装腔的第一过线孔、第二隔板设有连通所述第二安装腔和第三安装腔的第二过线孔，且所述第一过线孔和第二过线孔均套设有弹性保护圈。

优选地，所述功率器件组件包括直流电容构件、逆变IGBT组件、逆变SCR组件和二极管组件；所述第二安装腔的内壁设有散热器构件，且所述功率器件组件的逆变IGBT组件、逆变SCR组件和二极管组件分别安装固定在所述散热器构件上。

优选地，所述直流电容构件的正极和负极之间设有绝缘板，且所述直流电容构件通过绝缘柱与所述逆变IGBT组件固定连接。

优选地，所述第二安装腔内还安装有互感器构件和电路板组件，所述电路板组件安装固定在所述功率器件组件的上方，所述互感器构件包括焊接安装板，且所述互感器构件通过所述焊接安装板焊接到所述第二安装腔的内壁固定在所述机柜内。

本实用新型实施例的车载特种逆变器具有以下有益效果：通过将输出变压器设于第一安装腔，并在第一安装腔内设置第一散热风扇以构成第一散热通道，由此可将输出变压器隔离，并在保证散热效果的同时简化整体结构，使结构设计更加合理实用，有利于内部电子元器件的布局设计，提高维护的可操作性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的车载特种逆变器的内部结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的车载特种逆变器的背面投影结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的车载特种逆变器的正面投影结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，是本实用新型实施例提供的车载特种逆变器的结构示意图，该车载特种逆变器可应用于电力电子设备领域，特别是在需要较高抗震等级的车载特种逆变器中。

结合图2、3所示，本实施例中的车载特种逆变器包括机柜1，该机柜1包括柜门11、背板12、隔板构件13、以及位于柜门11和背板12之间并由隔板构件13隔离形成的第一安装腔14，且第一安装腔14位于机柜1的底部。该第一安装腔14相对于机柜1的内腔独立，并且第一安装腔14的内部装设有输出变压器2和输出EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)构件3，即可通过第一安装腔14将输出变压器2隔离，避免输出变压器2运行时电磁干扰影响其他电子元气件的使用，提高车载特种逆变器的运行稳定性和可靠性。此外，以输出EMI构件3作为输出口，并将输出EMI构件3与输出变压器2一起安装于第一安装腔14，可在保证输出EMI构件3不受输出变压器2的电磁干扰影响的同时优化布局设计，并提高维护的可操作性，提升维护效率。

具体地，机柜1的柜门11上正对第一安装腔14的部分具有第一进气孔组41，而背板12上正对第一安装腔14的部分具有第一散热风扇42，并由第一进气孔组41、第一安装腔14以及第一散热风扇42构成机柜1的第一散热通道。在使用时，第一散热风扇42驱动将第一安装腔14内的控制排出至机柜1外，同时产生气压差，外部的空气由第一进气孔组41流动进入第一安装腔14，由此构成循环的散热气流，以此对第一安装腔14内的输出变压器2进行风冷散热。并且，将第一进气孔组41设于柜门11、将第一散热风扇42设于背板12，即是将第一进气孔组41与第一散热风扇42以相互对立的方式设置，可使第一散热通道位于同一直线上，有利于散热气流的高效循环流动，促空气循环效率，提高散热效果。

当然，在实际应用中，也可将第一散热风扇42设于柜门11、将第一进气孔组41设于背板12，或者将第一散热风扇42和第一进气孔组41分别设于机柜1的两侧的侧板，具体可在保证散热效果的同时根据实际设计需求进行确定。

上述车载特种逆变器通过将输出变压器2设于第一安装腔14，并在第一安装腔14内设置第一散热风扇42以构成第一散热通道，由此可将输出变压器2进行隔离，便于机柜1内部的布局设计，并且能够在保证散热效果的同时简化整体结构，缩减体积，提高集成效果，且使结构设计更加合理实用，提高维护的可操作性。

进一步地，机柜1还包括位于柜门11和背板12之间并由隔板构件13隔离形成的第二安装腔15，该第二安装腔15位于第一安装腔14的上方，并通过隔板构件13的第一隔板131与第一安装腔14相隔，且该第二安装腔15内安装有功率器件组件(例如逆变IGBT组件、逆变SCR组件和二极管组件)。该结构设计方式简单合理，可有效提高机柜1的内腔的空间利用率，使布局更加紧凑合理，从而缩减体积，降低制造成本，并且还能够有效的将功率器件组件与输出变压器2隔离设置，提高车载特种逆变器的抗干扰能力。

为实现对第二安装腔15内的功率器件组件进行散热，柜门11上正对第二安装腔15的部分具有第二进气孔组51，背板12上正对第二安装腔15的部分具有第二散热风扇52，并由第二进气孔组51、第二安装腔15以及第二散热风扇52构成机柜1的第二散热通道。在启动使用时，第二散热风扇52驱动将第二安装腔15内的控制排出至机柜1外，同时产生气压差，外部的空气由第二进气孔组51流动进入第二安装腔15，由此构成循环的散热气流，对第二安装腔15内的功率器件组件进行风冷散热。特别地，构成第二散热通道的散热结构设计与构成第一散热通道的散热结构设计相同设置，由此能够在保证散热效果的同时统一机柜1的整体结构布局，降低设计难度，提高设计效率且便于组装装配，方便维护操作，提高实用性。

在实际应用中，第一进气孔组41和第二进气孔组51可设置为百叶窗结构，可在供空气循环流动进入形成散热气流的同时进行防尘，避免外部灰尘经第一进气孔组41和第二进气孔组51进入机柜1内影响电子元器件的使用的稳定性和可靠性。

上述机柜1还包括位于柜门11和背板12之间并由隔板构件13隔离形成的第三安装腔16，该第三安装腔16位于第二安装腔15的上方，并通过隔板构件13的第二隔板132与第二安装腔15相隔，且第三安装腔16内安装有多个用于控制的单板组件。即是将第三安装腔16设于机柜1的最上方，然后将多个单板组件设于第三安装腔16内，由此可方便对第三安装腔16内的电子元器件(包括多个单板组件)进行组装装配和维护调试，能够提高可维护性和操作的方便性，进而使车载特种逆变器的布局设计更加合理，且具有较高的安全防护特性。

为提高对输出变压器2的散热效果，输出变压器2沿机柜1的宽度方向设于第一安装腔14的底板的中央，即输出变压器2的正面正对柜门11并处于第一散热通道的中间位置，从而可由经第一进气孔组41进入的空气高效的带走输出变压器2上的热量，使第一散热通道的散热气流对输出变压器2的散热效果最大化。

优选地，输出变压器2通过减震构件(例如橡胶垫)固定在第一安装腔14的底板，即可在输出变压器2运行产生振动时，减震构件能够缓冲吸收振动，防止输出变压器2的振动传递至机柜1，避免输出变压器2与机柜1发生工作加大噪音。特别地，在机柜1产生振动时，减震构件同样可削弱吸收振动，保证输出变压器2的稳定性，提高车载特种逆变器的抗震能力。

此外，上述输出变压器2还通过接地构件与机柜1连接，由此可实现输出变压器2的接地设计，提高车载特种逆变器的安全性能。

上述第一安装腔14内的输出EMI构件3通过绝缘柱以与机柜1的侧板间隔的方式、安装固定在机柜1的侧板，且安装固定在上述输出EMI构件3上的功率元器件均套设有热缩管，由此可提高输出EMI构件3的安全性能。

为便于车载特种逆变器的接线布局，隔板构件13的第一隔板131设有连通第一安装腔14和第二安装腔15的第一过线孔、第二隔板132设有连通第二安装腔15和第三安装腔16的第二过线孔。特别地，该第一过线孔和第二过线孔均套设有弹性保护圈，由此可保护线缆，延长线缆的使用寿命。

上述功率器件组件包括直流电容构件、逆变IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)组件、逆变SCR(Silicon Controlled Rectifier，可控硅)组件和二极管组件，保证车载特种逆变器的转化功能。并且，为进一步提高对功率器件元件的散热效果，第二安装腔15的内壁设有散热器构件；上述功率器件组件的逆变IGBT组件、逆变SCR组件和二极管组件分别安装固定在散热器构件上，从而可通过散热器构件及时高效转移逆变IGBT组件、逆变SCR组件和二极管组件所产生的热量，避免温度过高影响使用，提高稳定性和可靠性。

在实际应用中，可在上述散热器构件的外周设置加强筋连接第二安装腔15的内壁，使散热器构件的安装更加稳定可靠，提高抗震能力。

为保证直流电容构件的安全性，直流电容构件的正极和负极之间设有绝缘板，该结构方式还有利于直流电容构件的结构设计；并且，上述直流电容构件通过绝缘柱与逆变IGBT组件固定连接，由此可避免在产生振动的时候损坏逆变IGBT组件的端子，优化设计工艺。

上述第二安装腔15内还安装有互感器构件和电路板组件，电路板组件安装固定在功率器件组件的上方；由于电路板组件使用时发热量少，所以可设于功率器件组件的上方远离第二散热通道的散热中心，保证第二散热通道对功率器件组件的散热效果。上述互感器构件包括焊接安装板，且该互感器构件通过焊接安装板焊接到第二安装腔15的内壁固定在机柜1内，从而通过焊接的方式固定可提高互感器构件的安装稳定性，避免在发生震动时碰撞其他电子元器件而造成安全问题。

在实际应用中，为进一步提高车载特种逆变器的抗震能力，还可将车载特种逆变器的输入保险和输出保险通过铜螺柱安装固定在机柜1内，可有效避免震动时损坏输入保险和输出保险，提高稳定性，延长其使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种车载特种逆变器，包括机柜，其特征在于，所述机柜包括柜门、背板以及位于所述柜门和背板之间并由隔板构件隔离形成的第一安装腔，且所述第一安装腔位于所述机柜的底部；所述第一安装腔内装设有输出变压器以及输出EMI构件；所述柜门上正对所述第一安装腔的部分具有第一进气孔组，所述背板上正对所述第一安装腔的部分具有第一散热风扇，并由所述第一进气孔组、第一安装腔以及第一散热风扇构成所述机柜的第一散热通道。

2.根据权利要求1所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述机柜还包括位于所述柜门和背板之间并由所述隔板构件隔离形成的第二安装腔，且所述第二安装腔位于所述第一安装腔的上方，并通过所述隔板构件的第一隔板与所述第一安装腔相隔；所述第二安装腔内安装有功率器件组件；所述柜门上正对所述第二安装腔的部分具有第二进气孔组，所述背板上正对所述第二安装腔的部分具有第二散热风扇，并由所述第二进气孔组、第二安装腔以及第二散热风扇构成所述机柜的第二散热通道。

3.根据权利要求2所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述机柜还包括位于所述柜门和背板之间并由所述隔板构件隔离形成的第三安装腔，且所述第三安装腔位于所述第二安装腔的上方，并通过所述隔板构件的第二隔板与所述第二安装腔相隔；所述第三安装腔内安装有多个单板组件。

4.根据权利要求1所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述输出变压器通过减震构件固定在所述第一安装腔的底板的中央，且所述输出变压器通过接地构件与所述机柜连接。

5.根据权利要求4所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述输出变压器沿所述机柜的宽度方向设置；所述输出EMI构件通过绝缘柱以与所述机柜的侧板间隔的方式安装固定到所述机柜的侧板，且安装在所述输出EMI构件上的功率元器件均套设有热缩管。

6.根据权利要求3所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述隔板构件的第一隔板设有连通所述第一安装腔和第二安装腔的第一过线孔、第二隔板设有连通所述第二安装腔和第三安装腔的第二过线孔，且所述第一过线孔和第二过线孔均套设有弹性保护圈。

7.根据权利要求2所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述功率器件组件包括直流电容构件、逆变IGBT组件、逆变SCR组件和二极管组件；所述第二安装腔的内壁设有散热器构件，且所述功率器件组件的逆变IGBT组件、逆变SCR组件和二极管组件分别安装固定在所述散热器构件上。

8.根据权利要求7所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述直流电容构件的正极和负极之间设有绝缘板，且所述直流电容构件通过绝缘柱与所述逆变IGBT组件固定连接。

9.根据权利要求2所述的车载特种逆变器，其特征在于，所述第二安装腔内还安装有互感器构件和电路板组件，所述电路板组件安装固定在所述功率器件组件的上方，所述互感器构件包括焊接安装板，且所述互感器构件通过所述焊接安装板焊接到所述第二安装腔的内壁固定在所述机柜内。

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