用于深海机器人的电驱变流器模块和电驱变流器模块组件制造技术

本发明专利技术提供了一种用于深海机器人的电驱变流器模块和电驱变流器模块组件，电驱变流器模块包括散热单元；主功率单元，设置在散热单元上；驱动与控制单元，至少部分设置在散热单元与主功率单元之间；其中，散热单元、主功率单元和驱动与控制单元之间以嵌入式配合的方式装配在一起。包括：基于本发明专利技术的技术方案，模块布局采用了功能单元集成设计，各功率单元采用嵌入式配合安装，这样提升了模块空间利用率，使得电驱变流器模块本身结构紧凑，能够和推进电机集成一体，从而减少了转接接口，进而提高了深海机器人工作的稳定性和可靠性。同时，缩减了深海机器人设备舱体的体积，从而降低了其整体制造成本。整体制造成本。整体制造成本。

【技术实现步骤摘要】
用于深海机器人的电驱变流器模块和电驱变流器模块组件


[0001]本专利技术涉及电驱变流器设备
，特别地涉及一种用于深海机器人的电驱变流器模块和电驱变流器模块组件。

技术介绍

[0002]目前，相关技术中的深海机器人的传动系统通常采用液压传动，其内部零部件的集成度较低，空间布局不合理，容易导致其重量较大且空间占有率较高，从而导致其制造成本较高。
[0003]以上也就是说，相关技术中的深海机器人存在重量较大且空间占有率较高的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种用于深海机器人的电驱变流器模块和电驱变流器模块组件，解决了深海机器人存在的重量较大且空间占有率较高的问题。
[0005]本专利技术的用于深海机器人的电驱变流器模块，包括：散热单元；主功率单元，设置在散热单元上；驱动与控制单元，至少部分设置在散热单元与主功率单元之间；其中，散热单元、主功率单元和驱动与控制单元之间以嵌入式配合的方式装配在一起。
[0006]在一个实施方式中，主功率单元包括：电路板；功率半导体器件组件，沿第一方向和/或第二方向间隔设置在电路板上；电容器组件，沿第一方向和/或第二方向间隔设置在电路板上；传感器，设置在电路板上，且位于相邻的两个功率半导体器件组件之间；其中，电容器组件相对于功率半导体器件组件和传感器更靠近电路板的中心位置，传感器相对于功率半导体器件组件更靠近电路板的中心位置。通过本实施方式，主功率单元的内部零部件按照上述的布局方式使得电驱变流器模块的布局紧凑，提高了模块的空间利用率。从而确保电驱变流器模块结构设计紧凑，能够和推进电机集成一体。进而提高了深海机器人工作的稳定性和可靠性，以及降低了其整体制造成本。
[0007]在一个实施方式中，功率半导体器件组件包括多个间隔设置的功率半导体器件。
[0008]在一个实施方式中，多个功率半导体器件呈U形矩阵分布在电路板上。
[0009]在一个实施方式中，电容器组件包括多个间隔设置的电容器，多个电容器呈矩形矩阵分布在电路板上，且位于U形矩阵的内侧。
[0010]在一个实施方式中，驱动与控制单元沿第一方向或第二方向延伸设置在电路板上，且位于传感器和电容器组件之间。
[0011]在一个实施方式中，散热单元包括：散热底板；散热立板，设置在散热底板上，且位于功率半导体器件组件和电容器组件之间，其远离散热底板的一端为固定端，用于固定连接电路板；固定连接板，一端与散热立板固定连接，其另一端设置有固定导槽，用于安装功率半导体器件组件。通过本实施方式，功率半导体器件通过散热单元进行散热，散热底板安装于深海设备的舱体的安装面上，通过面接触传导热量，以将热量至舱体，再由舱体的外壳
表面将热量扩散于海水中。通过该种方式确保将电驱变流器模块工作时产生的热量散出。从而确保电驱变流器模块能够正常地工作。
[0012]在一个实施方式中，散热单元还包括弹性压条，弹性压条用于将功率半导体器件组件压紧在固定导槽内。
[0013]在一个实施方式中，散热立板和/或散热底板上设置有散热结构，用于增加散热立板的换热面积。通过本实施方式，设置散热结构能够增强散热立板的散热效果，从而更好地满足电驱变流器模块的散热要求，进而确保电驱变流器模块能够稳定且高效地工作。
[0014]在一个实施方式中，功率半导体器件组件、电容器组件和传感器为真空灌封结构。通过本实施方式，采用真空灌封结构能够使得电驱变流器模块能够满足承压要求，进而确保电驱变流器模块能够正常地工作。
[0015]本专利技术还提供了一种电驱变流器模块组件，包括包括舱体和上述的电驱变流器模块，电驱变流器模块设置在舱体内。
[0016]在一个实施方式中，舱体内盛装有冷却介质，电驱变流器模块浸泡在冷却介质内。通过本实施方式，设备的舱体内部通过管道输入承压油，从而使深海机器人设备的舱体的内外部油压一致，进而实现了一定深度内不同深度的舱体内外压力的同步调节，保证了舱体结构的稳定性。并且电驱变流器模块安装于舱体内，浸没于高压油中，与外界完全密封，从而提供了深海机器人内部的散热效率。
[0017]上述技术特征可以各种适合的方式组合或由等效的技术特征来替代，只要能够达到本专利技术的目的。
[0018]本专利技术提供的一种用于深海机器人的电驱变流器模块和电驱变流器模块组件，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
[0019]模块布局采用了功能单元集成设计，各功率单元采用嵌入式配合安装，这样提升了模块空间利用率，使得电驱变流器模块本身结构紧凑，能够和推进电机集成一体，从而减少了转接接口，进而提高了深海机器人工作的稳定性和可靠性。同时，缩减了深海机器人设备舱体的体积，从而降低了其整体制造成本。
附图说明
[0020]在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：
[0021]图1显示了本专利技术的用于深海机器人的电驱变流器模块立体结构示意图；
[0022]图2显示了图1中的电驱变流器模块的爆炸示意图；
[0023]图3显示了图1中的主功率单元和驱动与控制单元装配关系的立体结构示意图；
[0024]图4显示了图1中的电驱变流器模块的换流回路示意图；
[0025]图5显示了图1中的电驱变流器模块主电路结构示意图；
[0026]图6显示了本专利技术的电驱变流器模块组件的爆炸示意图。
[0027]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
[0028]附图标记：
[0029]10、散热单元；11、散热底板；12、散热立板；13、固定连接板；131、固定导槽；14、弹性压条；20、主功率单元；21、电路板；22、功率半导体器件组件；221、功率半导体器件；23、电容器组件；231、电容器；24、传感器；30、驱动与控制单元；100、电驱变流器模块；200、舱体；
201、底座；202、盖板；300、直流信号换流路径；400、交流信号换流路径。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0031]需要说明的是，本申请中的第一方向是指图1中电路板的长度方向，第二方向是指图1中的电路板的宽度方向。
[0032]如图1和图2所示，本专利技术提供了一种用于深海机器人的电驱变流器模块100，包括散热单元10、主功率单元20和驱动与控制单元30。其中，主功率单元20，设置在散热单元10上；驱动与控制单元30至少部分设置在散热单元10与主功率单元20之间。散热单元10、主功率单元20和驱动与控制单元30之间以嵌入式配合的方式装配在一起。
[0033]上述设置中，模块布局采用了功能单元集成设计，各功率单元采用嵌入式配合安装，这样提升了模块空间利用率，使得电驱变流器模块100本身结构紧凑，能够和推进电机集成一体，从而减少了转接接口，进而提高了深海机器人工作的稳定性和可靠性。同时，缩减了深海机器人设备舱体的体积，从而降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于深海机器人的电驱变流器模块，其特征在于，包括：散热单元；主功率单元，设置在所述散热单元上；驱动与控制单元，至少部分设置在所述散热单元与所述主功率单元之间；其中，所述散热单元、所述主功率单元和所述驱动与控制单元之间以嵌入式配合的方式装配在一起。2.根据权利要求1所述的用于深海机器人的电驱变流器模块，其特征在于，主功率单元包括：电路板；功率半导体器件组件，沿第一方向和/或第二方向间隔设置在所述电路板上；电容器组件，沿所述第一方向和/或第二方向间隔设置在所述电路板上；传感器，设置在所述电路板上，且位于相邻的两个所述功率半导体器件组件之间；其中，所述电容器组件相对于所述功率半导体器件组件和所述传感器更靠近所述电路板的中心位置，所述传感器相对于所述功率半导体器件组件更靠近所述电路板的中心位置。3.根据权利要求2所述的用于深海机器人的电驱变流器模块，其特征在于，所述功率半导体器件组件包括多个间隔设置的功率半导体器件。4.根据权利要求3所述的用于深海机器人的电驱变流器模块，其特征在于，所述多个功率半导体器件呈U形矩阵分布在所述电路板上。5.根据权利要求4所述的用于深海机器人的电驱变流器模块，其特征在于，所述电容器组件包括多个间隔设置的电容器，所述多个电容器呈矩形矩阵分布在所述电路板上，且位于所述U形矩阵的内侧。6.根据权利要求2所述的用于深海机器人的电驱变流器模块，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：范伟，黄长强，杨鸣远，李雪荣，黄南，王雄，彭勃，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：