【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通变流装置，特别地涉及一种功率模块、多重化变流器装置、多重化电路装置及电器。
技术介绍
1、随着轨道交通行业对变流器功率需求的不断增加，变流器功率等级与日俱增。为满足大功率变流器的应用需求，通常可以选用更高功率等级的半导体器件进行设计，或者采用器件串并联方式来提高功率单元的容量。但是，受到材料及技术的限制，半导体器件的功率等级有限，无法满足所有的功率等级要求，而且功率越高，器件的选择性越少，价格越高，无法实现精细化设计，同时，器件的串并联必然增加功率单元的复杂程度，增加设计、制造和维护成本。因此，在可选的器件功率等级基础上，通过对功率单元进行多重化设计以满足更大功率范围的应用需求。
2、常用的多重化技术包括功率单元的并联和级联两种方式。并联式多重化变流器相对于实现同等容量的单个功率单元的变流器来说，可以选择更小电流等级的半导体器件，多重叠加后网侧电流各次谐波部分抵消，降低电流谐波总量，同时系统的冗余度可以进一步提高，可以切除某故障功率单元，其余部分正常工作，提高系统可靠性。级联式多重化变流器采用基于低电压等级器件的功率单元进行多级组合，通过控制优化，使得各级的中间电压均衡化，实现低压等级器件在高压领域的应用，从而实现耐压等级和容量等级的提升，这样既可以满足高功率等级的要求，又能规避复杂结构对产品性能的影响。
3、然而，两种多重化方式在技术、结构上都存在较大差异，现有技术中的功率模块受其结构限制，其兼容性较差，无法同时适用于两种不同的多重化技术。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种功率模块、多重化变流器装置、多重化电路装置及电器，用于解决功率模块的兼容性较差的问题。
2、本专利技术提供一种功率模块，包括：水冷板；两个半导体组件，分别设置在水冷板的两侧；以及两个叠层母排，分别设置在水冷板的两侧，且与对应的半导体组件电连接；以及快插母排连接器，与两个叠层母排电连接，快插母排连接器用于与外部设备实现快速电连接；以及水路组件，与水冷板的内部连接，用于冷却水冷板；铜排组件，与两个半导体组件和外部设备电连接。
3、在一个实施方式中，两个半导体组件相对与水冷板对称设置。
4、在一个实施方式中，半导体组件包括单相整流器、三相逆变器和斩波器，其中斩波器与单相整流器和三相逆变器电连接。
5、在一个实施方式中，铜排组件具有a接口和b接口，a接口和b接口分别与单相整流器的两个支路电连接，和/或铜排组件具有ch接口，ch接口与斩波器的电路电连接，和/或铜排组件具有u接口、v接口和w接口，u接口、v接口和w接口分别与三相逆变器的三个支路电连接。
6、在一个实施方式中，水冷板具有内腔，水路组件包括两个冷却管路，其中一个冷却管路与内腔的进口连接，另外一个冷却管路与内腔的出口连接。
7、本专利技术还提供了一种多重化变流器装置，其包括：变流器柜体；以及多个上述的功率模块，沿第一方向滑动设置在变流器柜体内，多个功率模块沿第二方向间隔设置；以及多个支撑电容，沿第一方向滑动设置在变流器柜体内，且与多个功率模块一一对应地电连接；以及连接母排，设置在变流器柜体上，且与多个功率模块电连接；其中，调整连接母排与多个功率模块的交流接线能够搭建级联多重化电路装置。
8、在一个实施方式中，还包括中间直流母排，中间直流母排设置在变流器柜体上，且与多个功率模块电连接，连接母排设置在中间直流母排上，通过中间直流母排与多个功率模块电连接；其中，调整连接母排与多个功率模块的交流接线能够搭建并联多重化电路装置。
9、本专利技术还提供了一种多重化电路装置，包括：
10、变压器，具有一个主边绕组和与一个主边绕组对应设置的多个次边绕组；以及
11、上述的多重化变流器装置；以及
12、多个三相电机；
13、其中，多重化变流器装置的每个功率模块的三相逆变器与对应的三相电机电连接，多重化变流器装置的每个功率模块的整流器与对应的次边绕组电连接。
14、本专利技术还提供了一种多重化电路装置，包括：变压器，具有一个主边绕组和与一个主边绕组对应设置的一个次边绕组；以及
15、上述的多重化变流器装置；以及
16、多个三相电机；
17、其中，多重化变流器装置的每个功率模块的三相逆变器与对应的三相电机电连接，多重化变流器装置的每两个功率模块的整流器分别与对应的一个次边绕组的两端电连接。
18、本专利技术还提供了一种电器，包括上述的一种多重化电路装置或另一种多重化电路装置，其中一种多重化电路装置与另一种之间能够相互转换。
19、与现有技术相比，本专利技术的优点在于，功率模块为模块化设计，其内部的部件简化程度高，通用性强。而且有利于各部件的布局设计，增强了系统的可扩展性，更好的达到不同系统之间的兼容。
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1.一种功率模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，两个所述半导体组件相对与所述水冷板对称设置。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述半导体组件包括单相整流器、三相逆变器和斩波器，其中所述斩波器与所述单相整流器和所述三相逆变器电连接。
4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述铜排组件具有A接口和B接口，所述A接口和所述B接口分别与所述单相整流器的两个支路电连接，和/或所述铜排组件具有CH接口，所述CH接口与所述斩波器的电路电连接，和/或所述铜排组件具有U接口、V接口和W接口，所述U接口、V接口和W接口分别与所述三相逆变器的三个支路电连接。
5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述水冷板具有内腔，所述水路组件包括两个冷却管路，其中一个所述冷却管路与所述内腔的进口连接，另外一个所述冷却管路与所述内腔的出口连接。
6.一种多重化变流器装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的多重化变流器装置，其特征在于，还包括中间直流母排，所述中间直流母排设
8.一种多重化电路装置，其特征在于，包括：
9.一种多重化电路装置，其特征在于，包括：
10.一种电器，其特征在于，包括如权利要求8中的多重化电路装置或如权利要求9中的多重化电路装置，其中权利要求8中的所述多重化电路装置与权利要求9中的所述并联多重化电路装置之间能够相互转换。
...【技术特征摘要】
1.一种功率模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，两个所述半导体组件相对与所述水冷板对称设置。
3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述半导体组件包括单相整流器、三相逆变器和斩波器，其中所述斩波器与所述单相整流器和所述三相逆变器电连接。
4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述铜排组件具有a接口和b接口，所述a接口和所述b接口分别与所述单相整流器的两个支路电连接，和/或所述铜排组件具有ch接口，所述ch接口与所述斩波器的电路电连接，和/或所述铜排组件具有u接口、v接口和w接口，所述u接口、v接口和w接口分别与所述三相逆变器的三个支路电连接。
5.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述水冷板具有内腔，所述水路组件包括两个冷却管路，其中一个所述冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅航杰，杨见光，廖军，陈燕平，窦泽春，黄南，陈明翊，漆宇，谢岳城，丁云，王忠宝，刘新，王子强，
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：
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