[發明專利]充電功率裝置

無效

• 申請號: 201010162566.6
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN102237779A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 牛勇;張晉芳
• 申請（專利權）人: 永濟新時速電機電器有限責任公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 王慶龍

技術領域

本發明涉及一種充電功率裝置，尤其涉及一種帶復合母排的模塊化列車用的充電功率裝置。

背景技術

充電功率裝置是列車輔助直流供電環節的核心部件，其作為列車上不可缺少的電源部件，隨著鐵路行業的快速發展得到了廣泛應用。隨著計算機技術、半導體驅動技術的突飛猛進，充電功率裝置也向著高頻小型化、智能化和高可靠性的方向發展。為了節省維護成本和提高維護效率，需要提高充電功率裝置的可靠性和模塊化。

現有技術中充電功率裝置的主電路各器件之間是采用電纜或普通銅排連接的，由于電纜和普通銅排的雜散電感較大，在主電路中大功率變頻電源功率器件的開關過程中，因受支撐電容至絕緣柵雙極晶體管(Insulated?GateBipolar?Transistor；以下簡稱：IGBT)器件之間的直流母線上的寄生電感和IGBT器件自身電感的影響，IGBT器件上將會產生很高的尖峰電壓，這種尖峰電壓會使主電路各器件過熱，產生一定的沖擊，影響器件的使用壽命，甚至有時會使IGBT器件失控并超過額定安全工作區而損壞，從而降低了充電功率裝置的可靠性。還有由于使用了大量的電纜或普通銅排，將使整個主電路結構臃腫，占用較大的空間。

另外，由于充電功率裝置包括了實現電力變換的主要功率器件，如IGBT、整流二極管和吸收電路等。與變壓器、輸入輸出濾波等功能部件相比，充電功率裝置因長期工作在高頻開關狀態的工作特性，故障率較高。現有技術中充電功率裝置與變壓器、輸入輸出濾波等部件安裝在同一散熱器或框架上，充電功率裝置不可單獨拆分，維修和更換煩瑣費時，而且維修后的可靠性也較低。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷，提供一種充電功率裝置，以實現降低開關尖峰電壓，提高充電功率裝置的工作可靠性。

本發明提供一種充電功率裝置，包括散熱器，以及設置在所述散熱器上的斬波單元和整流單元；所述斬波單元包括支撐電容、IGBT、IGBT驅動板和第一吸收電路，所述整流單元包括整流二極管和第二吸收電路，所述散熱器上還包括用于電氣連接所述支撐電容、所述IGBT、所述IGBT驅動板和所述第一吸收電路的復合母排；所述散熱器的端部還設置有數個電氣連接端子，所述復合母排、所述IGBT的公共端、所述整流二極管和第二吸收電路的對外連接端子與所述數個電氣連接端子電連接。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述IGBT和所述整流二極管貼附設置在所述散熱器上，所述復合母排貼附設置在所述IGBT上，所述支撐電容、所述IGBT驅動板以及所述第一吸收電路中的吸收電容、吸收電阻設置在所述復合母排上。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述復合母排與所述支撐電容和所述IGBT對應連接的位置上，設置有過孔；所述復合母排與所述第一吸收電路中各器件對應連接的位置上，設置有接線端子。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述過孔中設置有金屬墊塊。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述復合母排由多層紫銅板疊壓而成，且所述紫銅板之間設置有絕緣材料，所述復合母排的外表面設置有聚酯薄膜。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述散熱器上還設置有用于保護所述IGBT驅動板的蓋板。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述散熱器上還設置有用于固定連接所述支撐電容的絕緣板。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述散熱器上還設置有用于檢測所述充電功率裝置溫度的溫敏繼電器。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述散熱器上還設置有對外連接器。

如上所述的充電功率裝置，其中，所述散熱器的四個端部還分別設置有一個用于固定所述充電功率裝置的螺栓。

本發明提供充電功率裝置中使用了低感的復合母排，將IGBT、直流回路支撐電容、主回路吸收電容等器件電性連接起來，并提供主回路對外電氣連接端子，降低了主電路雜感，降低了充電功率裝置主電路的開關尖峰電壓，可以提高充電功率裝置的可靠性，降低故障率，從而節省部件維修成本。而且，通過層疊狀的模塊化設計，層疊狀結構可以節省30％以上空間，模塊化設計又提高了維修效率，進而提高列車的利用率，節省運營成本。

附圖說明

圖1A為本發明實施例充電功率裝置主電路中斬波單元的組成示意圖；

圖1B為本發明實施例充電功率裝置主電路中整流單元的組成示意圖；

圖2為本發明實施例復合母排結構示意圖；

圖3為圖2的主視圖；

圖4為圖3的側視圖；

圖5為圖3的俯視圖；

圖6為圖3中A-A方向剖視圖；