CN212660113U - 一种堆栈式逆变器输出结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种堆栈式逆变器输出结构，属于新能源汽车电机控制器技术领域。本实用新型包括输出模块和IGBT模块，所述的输出模块包括输出铜排和联结铜排，所述的IGBT模块设置有两组且上下对称设置，联结铜排两端分别连接两组上下对称设置的IGBT模块的一端，输出铜排与联结铜排上端相连接，本实用新型中输出铜排的结构简单，并具有弹性，因应逆变器输出位置的变更，不会增加逆变器的体积，不会降低逆变器功率密度，更节省了逆变器制造成本。

Description

一种堆栈式逆变器输出结构

技术领域

本实用新型涉及一种堆栈式逆变器输出结构，属于新能源汽车电机控制器技术领域。

背景技术

逆变器是把直流电能(电池、蓄电瓶)转变成定频定压或调频调压交流电(一般为220V,50Hz正弦波)的转换器。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。广泛适用于空调、家庭影院、电动砂轮、电动工具、缝纫机、DVD、VCD、电脑、电视、洗衣机、抽油烟机、冰箱，录像机、按摩器、风扇、照明等。在国外因汽车的普及率较高外出工作或外出旅游即可用逆变器连接蓄电池带动电器及各种工具工作。通过点烟器输出的车载逆变是20W、40W、80W、120W到150W功率规格。再大一些功率逆变电源要通过连接线接到电瓶上。把家用电器连接到电源转换器的输出端就能在汽车内使用各种电器。可使用的电器有：手机、笔记本电脑、数码摄像机、照相机、照明灯、电动剃须刀、CD机、游戏机、掌上电脑、电动工具、车载冰箱及各种旅游、野营、医疗急救电器等。

由于散热能力限制，一般IGBT(绝缘栅双极型晶体管)模块很难输出其最大功率。为达到市场上大功率电机的控制需求，因此，相同功率的IGBT模块必须堆栈，增加其电流输出以满足需求。

现有的堆栈式逆变器为满足结构强度与电流传送的安全性，输入铜排机构设计必须符合理论设计的截面积与尺寸需求，同时为了配合逆变器整体架构设计，从而不可避免的增加了逆变器的体积，降低了控制器的功率密度。

并且，现有的堆栈式逆变器因IGBT模块的架构布置，对应的散热水槽为一中空的整体机构，散热介质由出入口进出。对IGBT模块而言，散热介质在水槽内左右流动，称之为串联式散热方式。由于流场中沿程与局部损失的影响，IGBT模块在接近散热介质入口处，具有较佳的散热效果；在接近散热介质出口处，则散热效果较差；IGBT模块的温度并不均匀，有温差存在。因此限制了IGBT模块的电流输出，降低了控制器的功率。

堆栈式逆变器的输出装置，为一体成型，需使用较为复杂的折弯模具才能制作，制造成本高。

若由于使用需求，调整逆变器的输出方位，例如与IGBT模块的输出成90度夹角，则输出装置的体积会随之增加，提高了制造成本。因此，一体成型的设计，缺乏弹性，无法根据需求的变化，在原有基础之上调节IGBT模块与逆变器的输出间的相对位置，如果强行改变，则会造成制作成本更高，同时也会造成逆变器的体积增加，逆变器的功率密度降低。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种堆栈式逆变器输出结构，用于解决现有技术中堆栈式逆变器的输出装置，为一体成型，需使用较为复杂的折弯模具才能制作，制造成本高，若由于使用需求，调整逆变器的输出方位，例如与IGBT模块的输出成90度夹角，则输出装置的体积会随之增加，提高了制造成本，因此一体成型的设计缺乏弹性，无法根据需求的变化，在原有基础之上调节IGBT模块与逆变器的输出间的相对位置，如果强行改变，则会造成制作成本更高，同时也会造成逆变器的体积增加，逆变器的功率密度降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种堆栈式逆变器输出结构包括：输出模块和IGBT模块，所述的输出模块包括输出铜排和联结铜排，所述的IGBT模块设置有两组且上下对称设置，联结铜排两端分别连接两组上下对称设置的IGBT模块的一端，输出铜排与联结铜排上端相连接。

通过采用这种技术方案：联结铜排将上下两组IGBT模块相互联结，实现单相堆栈IGBT模块的整合输出，输出铜排与联结铜排相连接，然后经输出铜排进行输出，输出铜排与联结铜排可进行拆卸，可随意变更输出铜排的位置，并对输出铜排进行更换。

于本实用新型的一实施例中，所述的输出铜排与联结铜排上端通过紧固件相连接。

通过采用这种技术方案：输出铜排与联结铜排使用紧固件相互连接，锁紧在一起，提高结构强度。

于本实用新型的一实施例中，所述的输出铜排和联结铜排采用铜制成。

通过采用这种技术方案：使用铜制成输出铜排和联结铜排，导电性能好，使用寿命长。

于本实用新型的一实施例中，所述的IGBT模块共设置有六个，上下两组设置，每组设置有三个且对称设置。

于本实用新型的一实施例中，所述的输出模块设置有三组，每组独立连接一组上下对称设置的IGBT模块。

通过采用这种技术方案：输出铜排与联结铜排与IGBT模块相对应，每个输出铜排与联结铜排分别连接一个IGBT模块。

如上所述，本实用新型的一种堆栈式逆变器输出结构，具有以下有益效果：

本实用新型中依据功能定义，将输出模块分解成联结铜排与输出铜排两大功能机构件设计，两个独立的机构件，简化了机构件的复杂度，相对于一体成型的输出装置机构件，结构简单，降低了模具费用，同时整体生产成本可以降低，并且输出铜排的结构简单，并具有弹性，因应逆变器输出位置的变更，不会增加逆变器的体积，不会降低逆变器功率密度，更节省了逆变器制造成本。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中一种堆栈式逆变器输出结构的整体结构示意图。

其中，2、IGBT模块；5、输出模块；51、联结铜排；52、输出铜排。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

一种堆栈式逆变器结构包括：直流联接电容1、IGBT模块2、散热模块3、直流母线输入铜排4以及输出模块5，所述的IGBT模块2设置有两组，上下对称设置，两组IGBT模块2之间设置有散热模块3，IGBT模块2一端与直流联接电容1相连接，另一端连接输出模块5，所述的直流母线输入铜排4与直流联接电容1相连接。

两组IGBT模块2均由三个独立的IGBT半桥模块并排设置组成。

散热模块3内部平行设置有两个空腔，散热模块3上下两个表面均设置有三个凹槽。

凹槽内部上下均有开孔，与空腔连接，供散热介质出入。

直流联接电容1包括直流联接电容主体10，直流联接电容主体10一侧表面设置有上排输出接点12和下排输出接点14，上排输出接点12和下排输出接点14上下对称设置，上排输出接点12和下排输出接点14分别设置有三组，每组各设置有一个正极接点和一个负极接点。

直流联接电容主体10的一侧表面一角还设置有两个输入铜排接点11。

上排输出接点12设置有三组，每组各设置有一个正极接点和一个负极接点，其中左侧为正极接点，右侧为负极接点；所述的下排输出接点14设置有三组，每组各设置有一个正极接点和一个负极接点，其中左侧为负极接点，右侧为正极接点。

直流联接电容主体10上与上排输出接点12和下排输出接点14相邻的两侧表面设置有固定机构13。

散热模块3包括散热模块主体30，散热模块主体30内部平行设置有两个空腔37，散热模块主体30上下两个表面均设置有凹槽32，凹槽32内部一端通过散热介质内部入口35与一个空腔37相连接，另一端通过散热介质内部出口36与另一个空腔37相连接，凹槽32开口处设置有传热基板31。

散热模块主体30一端设置有散热介质外部入口33和散热介质外部出口34，散热介质外部入口33和散热介质外部出口34各连接一个空腔37。

输出模块5包括输出铜排52和联结铜排51，联结铜排51两端分别连接两组上下对称设置的IGBT半桥模块的一端，输出铜排52与联结铜排51上端相连接。

输出模块5设置有三组，每组独立连接一组上下对称设置的IGBT半桥模块。

一种堆栈式逆变器结构的工作原理是：直流联接电容10接点的电极性正负互相交错，上排输出接点12电极性方向为左侧正极、右侧负极，下排输出接点14电极性方向为右侧正极、左侧负极以符合堆栈IGBT模块2上对应接点电极性的需求，直流联接电容10与堆栈IGBT模块2直接锁紧，联结铜排51将上下两组IGBT半桥模块2相互联结，实现单相堆栈IGBT半桥模块的整合输出，输出铜排52与联结铜排51相连接，然后经输出铜排52进行输出，IGBT模块2工作过程中，散热模块3对IGBT模块2进行散热，IGBT模块2锁紧在散热模块3上，与传热基板31紧密连接，当IGBT模块2正常工作时，散热介质经散热介质外部入口33进入空腔37中，然后经散热介质内部入口35进入凹槽中，散热介质与传热基板31相接触，IGBT模块2通过传热基板31与散热介质进行热交换，对IGBT模块进行散热，散热介质换热后经散热介质内部出口36流出进入另一空腔37中，再经散热介质外部出口34排出散热模块3将热量排出。

综上所述，本实用新型中依据功能定义，将输出模块分解成联结铜排与输出铜排两大功能机构件设计，两个独立的机构件，简化了机构件的复杂度，相对于一体成型的输出装置机构件，结构简单，降低了模具费用，同时整体生产成本可以降低，并且输出铜排的结构简单，并具有弹性，因应逆变器输出位置的变更，不会增加逆变器的体积，不会降低逆变器功率密度，更节省了逆变器制造成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种堆栈式逆变器输出结构，其特征在于，所述一种堆栈式逆变器输出结构包括：输出模块(5)和IGBT模块(2)，所述的输出模块(5)包括输出铜排(52)和联结铜排(51)，所述的IGBT模块(2)设置有两组且上下对称设置，联结铜排(51)两端分别连接两组上下对称设置的IGBT模块(2)的一端，输出铜排(52)与联结铜排(51)上端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种堆栈式逆变器输出结构，其特征在于：所述的输出铜排(52)与联结铜排(51)上端通过紧固件相连接。

3.根据权利要求1所述的一种堆栈式逆变器输出结构，其特征在于：所述的输出铜排(52)和联结铜排(51)采用铜制成。

4.根据权利要求1所述的一种堆栈式逆变器输出结构，其特征在于：所述的IGBT模块(2)共设置有六个，上下两组设置，每组设置有三个且对称设置。

5.根据权利要求4所述的一种堆栈式逆变器输出结构，其特征在于：所述的输出模块(5)设置有三组，每组独立连接一组上下对称设置的IGBT模块(2)。

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