[发明专利]一种中压大功率变频器水冷功率模块

权利要求书

1.一种中压大功率变频器水冷功率模块，其特征在于，它包括一个模块框架（1）、正功率组件（6）、负功率组件（11）、两个水冷电感（5）、两个水冷电阻（9）、五套为模块输入输出电流提供通道的高压大电流连接器、电源模块(4)、电源转接端子（3）、光电连接器（2）以及滑轨（12）；

所述的高压大电流连接器所在一侧为后部，相对的另外一侧为前部，每套连接器由插头（8）和插座（7）组成；连接器的插座(7)直接固定在框架(1)后部竖梁上，用软母排与水冷电感(5)及正、负功率组件(6、11)连接；连接器的插头(8)直接固定在柜体横梁上，用软母排与直流侧及输出侧母排连接；

所述的正功率组件（6）和负功率组件(11)处于模块顶部和底部，它们通过功率组件中的T形水冷散热板对称的固定安装在框架(1)上； 

两根供T形水冷散热板冷却水进出的分水管(10)直接固定在模块右前部框架上；

所述水冷电感(5)一端通过母排与连接器插座（7）连接，另一端通过母排与功率组件中的层叠母排连接；所述水冷电阻(9) 一端通过高压电缆与连接器插座（7）连接，另一端通过母排与功率组件中的层叠母排连接；光电连接器(2)与功率组件中IGBT驱动板间用光纤连接，传递控制和反馈信号；光电连接器（2）用两根高压电缆与电源模块(4)输入端连接，电源模块（4）输出端用高压电缆经电源转接端子(3)分线后与IGBT驱动板连接； 

模块用一对精密重载荷滑轨(12)安装在柜体内。

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述的两个水冷电感(5)和两个水冷电阻(9)安装在模块中部，分别相对功率组件中线左右对称的安装在功率组件中T形水冷散热板两侧的框架上；所述水冷电感（5）固定在模块底部，所述水冷电阻（9）吊装在模块顶部；为功率组件内部的IGBT提供驱动电源的电源模块(4)和电源转接端子(3)安装在模块左前部框架上；光电连接器(2)安装在模块左前部框架（1）上，外部控制信号和电源通过它传递到IGBT驱动板和电源模块。

3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述的正、负功率组件(6、11)，通过功率组件中的T形水冷散热板用螺栓固定在框架(1)上；所述的两个水冷电感(5)是高压限流水冷电感，所述的两个水冷电阻(9)是高压低感限流水冷电阻。

4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述的正、负功率组件(6、11)中的IGBT和二极管安装在T形水冷散热板上，并通过水冷散热板散热，低感“工”字形层叠母排用螺钉固定在IGBT和二极管上；两组多个箝位高压低感电容对称的布置在“工”字形层叠母排上，电容处层叠母排通过绝缘板固定在框架(1)上。

5.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述的高压大电流连接器，其中左右两边及中间的三套连接器作为模块的电流输入端，另外两套连接器作为模块的电流输出端。

6.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述的两根分水管(10)分别为进水管和出水管；分水管的一端用水嘴及细软管与模块内正、负功率组件(6、11)内的T形水冷板、水冷电感(5)、水冷电阻(9)连接，另外一端由宝塔接头及带快插接头的软管与水冷系统的主水管相连；当拔下快插接头时，模块与水冷系统断开。

7.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述的滑轨(12)固定在框架(1)底部外侧；所述的模块框架(1)后部设有两个起辅助定位及承重作用的定位销与柜体内定位孔配合。

8.根据权利要求2、3、4之一所述的功率模块，其特征在于，所述正、负功率组件(6、11)在模块装配完后，其“工”字形层叠母排后部三个接线端子贴合在一起，即它们共中点和输出。

9.根据权利要求8所述的功率模块，其特征在于，所述的模块通过光电连接器(2)与外部220V工频交流电源及控制系统连接，接受驱动电源及控制信号并反馈状态信号。

10.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，由多个单相H桥逆变功率单元串联或并联组成的多电平逆变器，可用于中压大功率变频器中。