本技术提供一种集成控制功能的水冷辅助功率模块，涉及辅助功率模块技术领域，包括水冷散热器，所述水冷散热器的上部设置有整体金属框架，所述整体金属框架包括依次连接的第一金属框架、第三金属框架、第二金属框架和支撑电容绝缘板，所述整体金属框架的上部连接有第四金属框架；所述水冷散热器上设置有与交流输出铜排相连的绝缘座；本技术因自身采用高集成度设计，可根据辅助电源系统不同的承载容量进行多模块组合使用，无需令配置外接控制机箱资源和重新设计模块。可实现整个系统的设计降本以及制造降本，在实现高压逆变输出的同时，也实现了自主逻辑控制功能。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及辅助功率模块，尤其涉及一种集成控制功能的水冷辅助功率模块。
技术介绍
1、辅助电源系统为干线铁路及城市轨道交通车辆提供三相交流或单相交流供电。辅助功率模块做为辅助电源系统的核心部件，主要承担输入至输出电压逆变转换的作用，其自身的集成度高低和可靠性对整个系统的可靠性、轻量化以及小型化具有关键性作用。
2、现有技术中，专利cn201310158934提出了一种变流器或变频器中的功率模块，实现整流或逆变功能的核心组件，其性能参数直接决定了变流器或变频器的性能。专利cn201910040897提出了一种轨道交通用水冷散热功率模块，主要用于永磁同步牵引系统的永磁电机控制。
3、然而，上述现有技术存在着一定的不足之处。首先，专利cn201310158934与cn201910040897的功率模块中没有集成支撑电容，支撑电容在功率模块的环流回路中起着至关重要的作用，如果将其与模块分离使用，势必要在换流回路中增加额外的电气连接环节，会使得整个换流回路杂散电感增加，从而增大igbt关断的尖峰电压，影响其工作可靠性及使用寿命；其次，专利cn201310158934与cn201910040897的功率模块没有集成控制单元，无法完成自主逻辑控制。在与外部控制单元配合使用时，其大量控制线需要通过柜内走线的方式与功率模块连接，在此过程中会出现信号干扰的可能性，从而降低整个辅助系统可靠性；再次，上述两个问题也使得功率模块的独立使用率降低，必须配套相应的外部控制单元及支撑电容，也不利于整个系统轻量化及小型化的实现。
r/>技术实现思路
1、本技术提供一种集成控制功能的水冷辅助功率模块，解决了现有功率模块没有集成支撑电容和控制单元的问题。
2、为达到以上目的，本技术采取的技术方案是：
3、一种集成控制功能的水冷辅助功率模块，包括水冷散热器，所述水冷散热器的上部设置有整体金属框架，所述整体金属框架包括依次连接的第一金属框架、第三金属框架、第二金属框架和支撑电容绝缘板，所述整体金属框架的上部连接有第四金属框架；所述水冷散热器上部设置有与交流输出铜排相连的绝缘座；
4、所述水冷散热器的上部设置有igbt，所述igbt设置于整体金属框架的下方；所述igbt通过叠层母排与突波电容相连；所述igbt通过交流输出铜排与l型支撑架相连；所述交流输出铜排与安装在水冷散热器上的电流传感器相连；
5、所述整体金属框架的空间内设置有支撑电容，所述支撑电容的两端分别与第三金属框架和支撑电容绝缘板相连；所述第一金属框架的外表面上设置有控制线接插件转接板、扎线杆和电压传感器安装板；所述第二金属框架的外表面上通过第三支撑柱固定有电源模块；所述第三金属框架的外表面与第一绝缘支撑板相连，所述第一绝缘支撑板与驱动板相连；所述第四金属框架的上部与第二绝缘支撑板相连，所述第二绝缘支撑板的上部与逻辑控制板相连。
6、进一步地，所述逻辑控制板相连的上部设置有金属罩板。
7、进一步地，所述驱动板外部设置有绝缘罩板，所述绝缘罩板通过第一支撑柱与第二支撑柱固定于第三金属框架上。
8、进一步地，所述电源模块与驱动板相连。
9、进一步地，所述绝缘座分别与用于接收输入直流正电压的第一输入铜排和用于接收输入直流负电压的第二输入铜排相连。
10、进一步地，所述电压传感器安装板上连接有电压传感器。
11、进一步地，所述支撑电容与叠层母排电连接。
12、进一步地，所述控制线接插件转接板上连接有控制线接插件。
13、进一步地，所述水冷散热器上设置有l型扎线杆。
14、进一步地，所述水冷散热器的侧面设置有水冷快插接头、定位销、金属过渡板和把手，所述第一金属框架、支撑电容绝缘板以及水冷散热器上分别设置有扎线座。
15、本技术的有益效果在于：
16、第一，该模块因自身采用高集成度设计，可根据辅助电源系统不同的承载容量进行多模块组合使用，无需令配置外接控制机箱资源和重新设计模块。可实现整个系统的设计降本以及制造降本；
17、第二，与传统的辅助功率模块相比，本专利技术提供的辅助模块采用高集成度设计，整体模块不仅包括了igbt、散热器及驱动板等传统部件，还集成了逻辑控制单元、电源转换模块以及输出电流传感器，使得模块具有完全独立工作的能力。主电路全部连线采用铜排或叠层母排进行连接，实现无线缆连接，具有安装快速、结构清晰、可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、节省空间、装配简洁快捷等优点，较传统辅助功率模块减少体积40％左右。同时，模块采用轻量化水冷散热设计，极大的降低了整个辅助电源系统的空间和重量。
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【技术保护点】
1.一种集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：包括水冷散热器(33)，所述水冷散热器(33)的上部设置有整体金属框架，所述整体金属框架包括依次连接的第一金属框架(1)、第三金属框架(3)、第二金属框架(2)和支撑电容绝缘板(6)，所述整体金属框架的上部连接有第四金属框架(4)；所述水冷散热器(33)上部设置有与交流输出铜排(21)相连的绝缘座(29)；
2.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述逻辑控制板(14)相连的上部设置有金属罩板(5)。
3.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述驱动板(13)外部设置有绝缘罩板(7)，所述绝缘罩板(7)通过第一支撑柱(10)与第二支撑柱(11)固定于第三金属框架(3)上。
4.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述电源模块(15)与驱动板(13)相连。
5.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述绝缘座(29)分别与用于接收输入直流正电压的第一输入铜排(19)和用于接收输入直流负电压的第二输入铜排(20)相连。
6.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述电压传感器安装板(28)上连接有电压传感器(23)。
7.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述支撑电容(24)与叠层母排(18)电连接。
8.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述控制线接插件转接板(26)上连接有控制线接插件(25)。
9.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述水冷散热器(33)上设置有L型扎线杆(30)。
10.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述水冷散热器(33)的侧面设置有水冷快插接头(34)、定位销(35)、金属过渡板(36)和把手(37)，所述第一金属框架(1)、支撑电容绝缘板(6)以及水冷散热器(33)上分别设置有扎线座(32)。
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【技术特征摘要】
1.一种集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：包括水冷散热器(33)，所述水冷散热器(33)的上部设置有整体金属框架，所述整体金属框架包括依次连接的第一金属框架(1)、第三金属框架(3)、第二金属框架(2)和支撑电容绝缘板(6)，所述整体金属框架的上部连接有第四金属框架(4)；所述水冷散热器(33)上部设置有与交流输出铜排(21)相连的绝缘座(29)；
2.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述逻辑控制板(14)相连的上部设置有金属罩板(5)。
3.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述驱动板(13)外部设置有绝缘罩板(7)，所述绝缘罩板(7)通过第一支撑柱(10)与第二支撑柱(11)固定于第三金属框架(3)上。
4.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述电源模块(15)与驱动板(13)相连。
5.根据权利要求1所述的集成控制功能的水冷辅助功率模块，其特征在于：所述绝缘座(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：石运卓，吕雁文，程存欣，王智鹏，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：新型
国别省市：
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