功率模块和固态变压器制造技术

本公开的实施例涉及功率模块和固态变压器。该功率模块能够被可拆卸地耦合到固态变压器的柜体中，包括：绝缘本体；容纳在绝缘本体中的第一金属片，第一金属片包括裸露在绝缘本体的表面处的第一接触部；以及第一连接器，可拆卸地被安装到绝缘本体，第一连接器包括：第一端；第二端，可操作为与第一接触部电连接，所示第二端与第一端相对，第二端包括插拔式端子或者弹簧针端子。本公开的实施例提供了一种结构简单、尺寸小的功率模块。本公开的实施例还提供了一种固态变压器。供了一种固态变压器。供了一种固态变压器。

【技术实现步骤摘要】
功率模块和固态变压器


[0001]本公开的实施例总体涉及电力设备领域，具体涉及功率模块和固态变压器。

技术介绍

[0002]固态变压器(Solid
‑
State Transformers,SST)，又称电力电子变压器，是一种将电力电子变换技术和基于电磁感应原理的高频电能变换技术相结合，实现将一种电力特征的电能转变为另一种电力特征的电能的电气设备。在实际应用中，例如在数据中心中，通过固态变压器可以实现中压交流到低压直流的功率变换，这能够简化供电链路架构。传统的固态变压器不支持功率模块热拔插功能，而且体积较大的功率模块导致整个固态变压器的体积庞大。
[0003]因此，需要提供一种改进的功率模块，以降低功率模块和固态变压器的尺寸。通过插拔式的功率模块，有利于促进固态变压器整体的安装和维护。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例旨在提供一种结构简单、体积小的功率模块和固态变压器，以解决前述或其他潜在的技术问题。
[0005]本公开的第一方面，提供一种功率模块。功率模块能够被可拆卸地耦合到固态变压器的柜体中，功率模块包括：绝缘本体；容纳在绝缘本体中的第一金属片，第一金属片包括裸露在绝缘本体的表面处的第一接触部；以及第一连接器，可拆卸地被安装到绝缘本体，第一连接器包括：第一端；第二端，可操作为与第一接触部电连接，所示第二端与第一端相对，第二端包括插拔式端子或者弹簧针端子。
[0006]根据本公开的实施例，利用连接器实现电力输入端子与功率模块之间的电连接，以由功率模块进行相应的电力电子变换。通过在绝缘本体中内置金属片并且使第一连接器第二端的端子与金属片电连接，使得不再需要电缆来实现电位链接。由于金属片设置在绝缘本体中，因此，在符合安全规定的前提下，功率模块及相应的固态变压器的尺寸均被减小。
[0007]在一些实施例中，绝缘本体包括基座和盖，第一连接器被容纳在由基座和盖围成的空间中，并且第一金属片包括容纳在盖中的金属片部分，金属片部分包括裸露在盖的表面处的第一接触部。由于绝缘本体是分体式的，因此，用户可以方便地将连接器安装到功率模块中。
[0008]在一些实施例中，在盖被安装到基座的情形下，第一接触部与第二端的弹簧针端子电连接。在将第一连接器安装到功率模块后，盖上的第一接触部可以直接抵靠和压在弹簧针端子上，由此实现第一连接器与金属片之间可靠的电位链接。
[0009]在一些实施例中，基座包括底壁和侧壁，并且第一金属片还包括容纳底壁和侧壁中的金属片部分；其中，在盖被安装到基座上时，盖中的金属片部分与底壁和侧壁中的金属片部分相互电连接以保持相同的电位。
[0010]在一些实施例中，插拔式端子包括鸭嘴式插拔端子或圆形插拔端子。通过插拔式端子提供了第一连接器的另一种安装方式，并且提供了更加可靠的电位链接。
[0011]在一些实施例中，绝缘本体为一体式本体，并且包括由绝缘本体的壁围绕形成的腔，腔容纳连接器。
[0012]在一些实施例中，在围绕腔的壁中设置有第一金属片，并且第一接触部包括在腔中的插接片，插接片用于与插拔式端子电连接。
[0013]在一些实施例中，绝缘本体的外表面还包括金属接地层。
[0014]在一些实施例中，功率模块还包括：容纳在绝缘本体中的第二金属片，第二金属片包括裸露在绝缘本体的表面处的第二接触部；以及第二连接器，可拆卸地被安装到绝缘本体，第二连接器包括相对的第一端和第二端，第二连接器的第二端可操作为与第二接触部电连接；第二连接器的第二端包括插拔式端子或者弹簧针端子。
[0015]在一些实施例中，第一连接器和第二连接器通过螺钉被连接到绝缘本体；第一连接器的第一端可操作为与柜体中的电力输入端子电连接。
[0016]在第二方面，本公开提供了一种固态变压器。固态变压器包括：柜体，设置有电力输入端子；根据第一方面的功率模块；电力输入端子与功率模块的第一连接器的第一端电连接。
[0017]根据本公开的实施例，第一连接器第二端的端子实现了其与金属片之间的电位链接，因此，固态变压器可以支持功率模块的热拔插。
[0018]在一些实施例中，功率模块可插拔地耦合到柜体；电力输入端子向第一连接器的第一端提供1kV至20kV的电压。
[0019]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0020]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0021]图1示出了根据本公开的一些实施例的固态变压器的示意图；
[0022]图2示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的示意图；
[0023]图3和图4示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的设计原理；
[0024]图5示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的示意性正视图；
[0025]图6示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的示意性俯视图；
[0026]图7示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的示意性侧视图；
[0027]图8示出了根据本公开的一些实施例的第一连接器的示意图；
[0028]图9示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的示意性正视图；
[0029]图10示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的示意性俯视图；
[0030]图11示出了根据本公开的一些实施例的功率模块的示意性俯视图；以及
[0031]图12示出了根据本公开的一些实施例的第一连接器的示意图。
具体实施方式
[0032]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
[0033]在本公开的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或“该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0034]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0035]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其能够被可拆卸地耦合到固态变压器的柜体中，其特征在于，所述功率模块包括：绝缘本体；容纳在所述绝缘本体中的第一金属片，所述第一金属片包括裸露在所述绝缘本体的表面处的第一接触部；以及第一连接器，可拆卸地被安装到所述绝缘本体，所述第一连接器包括：第一端；第二端，可操作为与所述第一接触部电连接，所示第二端与所述第一端相对，所述第二端包括插拔式端子或者弹簧针端子。2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述绝缘本体包括基座和盖，所述第一连接器被容纳在由所述基座和盖围成的空间中，并且所述第一金属片包括容纳在所述盖中的金属片部分，所述金属片部分包括裸露在所述盖的表面处的所述第一接触部。3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，在所述盖被安装到所述基座的情形下，所述第一接触部与所述第二端的所述弹簧针端子电连接。4.根据权利要求2或3所述的功率模块，其特征在于，所述基座包括底壁和侧壁，并且所述第一金属片还包括容纳所述底壁和侧壁中的金属片部分；其中，在所述盖被安装到所述基座上时，所述盖中的金属片部分与所述底壁和侧壁中的金属片部分相互电连接以保持相同的电位。5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述插拔式端子包括鸭嘴式插拔端子或圆形插拔端子。6.根据权利要求1或5所述的功率模块，其特征在于，所述绝缘本体为一体式本体，并且包括由所述绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈培星，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：