一种功率单元模块制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种功率单元模块，包括壳体、固定件、电容阵列和功率半导体模块，电容阵列包括至少一个直流母线电容，壳体包括底板；固定件将所述电容阵列固定在所述壳体内，所述固定件与所述底板之间形成用于给所述电容阵列散热的第一通风通道；所述固定件背离所述电容阵列的一侧形成有用于给所述功率半导体模块散热的功率模块通风风道，所述功率半导体模块固定安装在所述功率模块通风风道上，且所述功率模块通风通道与所述第一通风通道并联。采用本实用新型专利技术的这种功率单元，可以增强散热性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Power unit module

The embodiment of the utility model discloses a power unit module, which comprises a shell, fixing piece, capacitor array and power semiconductor module, capacitor array includes at least one DC bus capacitor shell comprises a base plate; a fixing member of the capacitor array is fixed on the casing for the first ventilation channel to the capacitor array cooling between the fixed part and the bottom plate; the fixing member side away from the capacitor array forms a power module for ventilation duct to the power semiconductor module, the power semiconductor module is fixed in the ventilation duct and the power module, the power module and the ventilation channel the first parallel ventilation channel. By adopting the power unit of the utility model, the heat radiation performance can be enhanced.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及功率电器领域，尤其涉及一种功率单元模块。
技术介绍
大功率电力电子产品，例如高压变频器、静止同步补偿器（StaticSynchronousCompensator，简称STATCOM，又称SVG）等的重要组成部分就是功率单元模块。在功率单元模块的结构设计中，不仅要考虑其通风散热，还要考虑其结构紧凑、布局合理等许多因素，从而实现体积小、性能佳的目的。传统的功率单元模块往往只将数量繁杂的元器件集合在一个独立的壳体中，却没有考虑其安装便利性、可维护性、系统体积、以及散热问题等，生产率难以提高。
技术实现思路
本技术实施例所要解决的技术问题在于，针对现有功率单元模块的布局杂乱，导致其安装便利性、可维护性和散热性较差的缺陷，提供一种新型功率单元模块，布局紧凑合理，方便安装和维护，且散热性能好。为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种功率单元模块，包括壳体、固定件、电容阵列和功率半导体模块，所述电容阵列包括至少一个直流母线电容，所述壳体包括底板；所述固定件将所述电容阵列固定在所述壳体内，所述固定件与所述底板之间形成用于给所述电容阵列散热的第一通风通道；所述固定件背离所述电容阵列的一侧形成有用于给所述功率半导体模块散热的功率模块通风风道，所述功率半导体模块固定安装在所述功率模块通风风道内，且所述功率模块通风通道与所述第一通风通道并联。在本技术所述的功率单元模块中，所述固定件包括靠近所述底板的限>位板，所述限位板上开设有用于对所述至少一个直流母线电容进行限位的至少一个限位孔，每个直流母线电容分别插设在一个限位孔中；所述固定件还包括与所述限位板一体成型的安装板，限位板和安装板之间呈直角或钝角，所述安装板固定在所述底板上。在本技术所述的功率单元模块中，所述功率模块通风通道内设有功率模块散热器，所述功率半导体模块固定安装在所述功率模块散热器上。在本技术所述的功率单元模块中，所述壳体包括相对设置的第一侧板和第三侧板，所述第一侧板和所述第三侧板分别与所述底板垂直，所述功率半导体模块包括并联连接的第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述第一IGBT模块设置在所述壳体内靠近所述第一侧板的一侧，所述第二IGBT模块设置在所述壳体内靠近所述第三侧板的一侧。在本技术所述的功率单元模块中，所述功率模块通风风道包括用于给所述第一IGBT模块散热的第二通风风道和用于给所述第二IGBT模块散热的第三通风风道，且所述第二通风风道和所述第三通风风道相互并联。在本技术所述的功率单元模块中，所述功率单元模块还包括控制板、电源盒和整流桥模块，所述控制板、电源盒和所述整流桥模块均安装在所述第二通风风道和所述第三通风风道之间。在本技术所述的功率单元模块中，所述第二通风风道和所述第三通风风道之间设有第四通风风道，所述第四通风风道用于给所述控制板、电源盒和整流桥模块散热。在本技术所述的功率单元模块中，所述第四通风道内设有整流桥散热器，所述整流桥模块固定安装在所述整流桥散热器上。在本技术所述的功率单元模块中，所述第一IGBT模块、所述第二IGBT模块、所述整流桥模块以及所述电容阵列通过弯折的直流母排连接，以缩短所述第一IGBT模块、所述第二IGBT模块与所述电容阵列之间的距离。在本技术所述的功率单元模块中，所述壳体还包括与所述底板、所述第一侧板以及所述第三侧板均相互垂直的第二侧板，以及与所述第二侧板平行的第四侧板；所述第二侧板上设置有所述第一通风风道的第一进风口、所述第二通风风道的第二进风口、所述第三通风风道的第三进风口以及所述第四通风风道的第四进风口，所述第四侧板上设置有所述第一通风风道的第一出风口、所述第二通风风道的第二出风口、所述第三通风风道的第三出风口以及所述第四通风风道的第四出风口。实施本技术实施例，具有如下有益效果：通过电容阵列的固定件将电容阵列与功率半导体模块分隔开来，布局紧凑合理，便于安装和维护；分别为电容阵列和功率半导体模块提供单独的通风风道，可以避免功率单元中的这两个主要发热元件之间进行热交换，减少了这两个发热元件中的热量累积，增强散热性能，从而延长功率单元的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的功率单元模块部分装配后的立体结构示意图；图2是图1所示的功率单元模块装配完成后的一第一视角下的立体结构示意图；图3是图1所示的功率单元模块装配完成后的一第二视角下的立体结构示意图；图4是图2和3所示的功率单元模块的第一侧板方向的侧视图；图5是图2和3所示的功率单元模块的第二侧板方向的侧视图；图6是图2和3所示的功率单元模块的第三侧板方向的侧视图；图7是图2和3所示的功率单元模块的第四侧板方向的侧视图；图8是图2和3所示的功率单元模块的仰视图；图9是图2和3所示的功率单元模块的俯视图；具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-9所示，一种功率单元模块包括壳体1、固定件4、电容阵列2、功率半导体模块3、整流桥模块6、电源盒8、控制板7和功率模块散热器（图中未示出）。固定件4、电容阵列2、功率半导体模块3、整流桥模块6、控制板7、电源盒8和功率模块散热器均安装在壳体1内。电容阵列2用于存储直流电；功率半导体模块3用于将电容阵列2的直流电转换成可控的交流电压输出；控制板7用于控制和驱动功率半导体模块3实现将电容阵列2的直流电转换为可控的交流电压输出；电源盒8用于为控制板7提供工作电源；整流桥模块6用于对交流输入电压进行整流处理；功率模块散热器为热传导器件，可采用金属材料散热器、合金材料散热器、热管散热器中的一种，用于功率半导体模块3的散热。其中，壳体1通常由第一侧板11、第二侧板12、第三侧板13、第四侧板14、底板15和顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率单元模块，包括壳体（1）、固定件（4）、电容阵列（2）和功率半导体模块（3），所述电容阵列（2）包括至少一个直流母线电容，所述壳体（1）包括底板（15）；其特征在于，所述固定件（4）将所述电容阵列固定在所述壳体（1）内，所述固定件（4）与所述底板（15）之间形成用于给所述电容阵列（2）散热的第一通风通道；所述固定件（4）背离所述电容阵列（2）的一侧形成有用于给所述功率半导体模块（3）散热的功率模块通风风道，所述功率半导体模块（3）固定安装在所述功率模块通风风道上，且所述功率模块通风通道与所述第一通风通道并联。

【技术特征摘要】
1.一种功率单元模块，包括壳体（1）、固定件（4）、电容阵列（2）和功
率半导体模块（3），所述电容阵列（2）包括至少一个直流母线电容，所述壳体
（1）包括底板（15）；其特征在于，所述固定件（4）将所述电容阵列固定在所
述壳体（1）内，所述固定件（4）与所述底板（15）之间形成用于给所述电容
阵列（2）散热的第一通风通道；所述固定件（4）背离所述电容阵列（2）的一
侧形成有用于给所述功率半导体模块（3）散热的功率模块通风风道，所述功率
半导体模块（3）固定安装在所述功率模块通风风道上，且所述功率模块通风通
道与所述第一通风通道并联。
2.如权利要求1所述的功率单元模块，其特征在于，所述固定件（4）包
括靠近所述底板（15）的限位板（41），所述限位板（41）上开设有用于对所述
至少一个直流母线电容进行限位的至少一个限位孔，每个直流母线电容分别插
设在一个限位孔中；所述固定件（4）还包括与所述限位板（41）一体成型的安
装板（42），限位板（41）和安装板（42）之间呈直角或钝角，所述安装板（42）
固定在所述底板（15）上。
3.如权利要求1所述的功率单元模块，其特征在于，所述功率模块通风通
道内设有功率模块散热器，所述功率半导体模块（3）固定安装在所述功率模块
散热器上。
4.如权利要求3所述的功率单元模块，其特征在于，所述壳体（1）包括
相对设置的第一侧板（11）和第三侧板（13），所述第一侧板（11）和所述第三
侧板（13）分别与所述底板（15）垂直，所述功率半导体模块（3）包括并联连
接的第一IGBT模块和第二IGBT模块，所述第一IGBT模块设置在所述壳体（1）
内靠近所述第一侧板（11）的一侧，所述第二IGBT模块设置在所述壳体（1）
内靠近所述第三侧板（13）的一侧。
5.如权利要求4所述的功率单元模块，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，张勇迁，洪晶，邹定超，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44