[发明专利]一种用于无线供电的高频整流器

说明书

本发明提供了一种用于无线供电的高频整流器，包括箱体，所述箱体顶部为能够拆卸的盖板，所述箱体内部的底部设置有中空的散热夹层，所述散热夹层上方设置有至少一个功能模组，所述功能模组通过所述散热夹层进行散热，所述箱体的侧壁上开设有连通所述散热夹层内部的介质入口与介质出口。本发明的整流器的散热结构与功能模组整体整合在箱体内部，箱体作为散热结构的一部分，省去了传统外置的散热器，使得整流器整体的集成程度更高，进一步减小了整流器的体积，尤其是整流器的厚度，使整流器能够进一步适应电车底部狭窄的安装环境。

技术领域

本发明涉及电车无线供电设备技术领域，特别地涉及一种用于无线供电的高频整流器。

背景技术

近年来，许多国内外厂商针对有轨电车领域推出了非接触式供电技术解决方案，并进行了示范线的建设和测试，针对有轨列车对快速充电和减重减体积的需求，研制高效率、高功率密度的变流器是无线供电技术发展的必然要求。而为了实现变流器装置的高效率，实现变流器的高频化是其中重要的设计思路。作为如今变流器主流的Si(硅)器件由于受到自身材料和结构的限制，并不适用于一些变流器高频化应用的场合。在相同功率等级下，以SiC(碳化硅)器件为代表的宽禁带材料功率器件的应用可以降低电路开关损耗、提高电路的开关频率、减小无源元件的体积与重量并增加变流器的功率密度，同时变流器的效率也会得到大幅度的提升。

但随着功率密度、开关频率的提高，单位面积损耗的增加，而在有轨电车领域，变流器一般安装在车底，这就要求变流器的设计中需要重点考虑如何保证车体底部空间的有效利用并满足散热要求，另外SiC器件的高频应用也带来了高频振荡、高频发热等问题。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种用于无线供电的高频整流器，通过将散热结构整合在整流器的箱体内部，在提供有效散热的同时，可减小整流器的体积，尤其是竖直方向上的厚度，使整流器能够进一步适应电车底部狭窄的安装环境。

本发明的一种用于无线供电的高频整流器，包括箱体，所述箱体顶部为能够拆卸的盖板，所述箱体内部的底部设置有中空的散热夹层，所述散热夹层上方设置有至少一个功能模组，所述功能模组通过所述散热夹层进行散热，所述箱体的侧壁上开设有连通所述散热夹层内部的介质入口与介质出口。

在一个实施方式中，所述散热夹层上设置有多个嵌入所述散热夹层内部的散热器，所述散热器的顶部与所述散热夹层的表面齐平且与所述功能模组的底部接触。通过本实施方式，散热器提供更高效的传热，进一步提高功能模组的散热效果。

在一个实施方式中，所述散热器采用针肋散热器，所述针肋散热器的散热针肋位于所述散热夹层的内部。

在一个实施方式中，所述功能模组包括并列设置的两个功能单元，所述功能单元包括并列设置并通过复合母排连接的碳化硅二极管模块与支撑电容器组件，所述碳化硅二极管模块对应所述散热器。

在一个实施方式中，所述散热夹层不完全覆盖所述箱体内部的底部，且其覆盖区域对应所述功能模组中的两个所述碳化硅二极管模块。通过本实施方式，整流器主要的发热元件是碳化硅二极管模块，所以散热夹层的位置对应碳化硅二极管模块可以针对性的对碳化硅二极管模块进行散热冷却；同时，对应支撑电容器组件的位置没有散热夹层的覆盖，为支撑电容器组件提供更大的放置空间，便于支撑电容器组件的安装放置并有效减小整流器的体积。

在一个实施方式中，所述碳化硅二极管模块与所述支撑电容器组件的并列方向垂直于所述两个功能单元的并列方向。通过本实施方式，功能模组中的多个碳化硅二极管模块位于箱体内部的同一侧，这样有利于散热夹层的设置，散热夹层只需设置在箱体内部对应碳化硅二极管模块的同一侧，一个散热夹层即可对应所有的碳化硅二极管模块并进行散热。

在一个实施方式中，所述复合母排采用正极铜板与负极铜板叠加而成，所述正极铜板与所述负极铜板之间设置有绝缘层。通过本实施方式，复合母排采用正、负极铜板叠层，可以有效降低回路中的电感。