功率变换模块的连接装置及功率供电系统的制作方法

1.本技术涉及功率供电系统，尤指一种功率变换模块的连接装置及功率供电系统。


背景技术：

2.在一些大功率供电系统中，常采用模块化结构，即许多功率变化模块并联，提供更大的功率输出。功率变换模块常为风扇冷却，会有灰尘，毛屑，化合物颗粒，凝露等异物，沉积在功率变换模块内，这些异物会导致功率变换模块故障。并联系统中一般有冗余设计，单个功率变换模块故障，只要故障被隔离，不扩大，影响较小。
3.在设计功率变换模块时，一般通过输入/输出熔丝等进行故障隔离。这些异物如果沉积在功率变换模块的对外连接装置处，即在模块的输入/输出熔丝的外侧，则输入输出熔丝不能对故障进行隔离，甚至有故障扩大化的风险，比如造成多模块并联系统的母线短路，甚至连接装置处起火，烧毁线缆。
4.目前常用的解决办法是在功率变换模块的连接装置外面，再增加熔丝，这个熔丝的作用就是防止功率变换模块的连接装置处因异物造成的短路故障，通过熔丝保护母线不受短路影响。增加熔丝，虽然避免了连接装置处短路引起的故障扩大化，但成本增加，而且该熔丝需要考虑熔丝熔断后更换等问题，增加运维的难度。
5.现有的功率变换模块对外连接装置的连接形式中，线缆端连接装置到印刷电路板(pcb，printed circuit board)板端连接装置；分母端(线缆端)和公端(连接pcb端)2个部件，pcb板端连接装置下脚焊接到pcb板端，靠近此连接装置的地方焊接了不同电位的熔丝。当熔丝与pcb板端存在异物造成短路故障时，可通过熔丝熔断可以进行故障隔离；但熔丝与pcb板端连接装置之间存在异物造成短路故障时，熔丝不能做故障隔离，在并联系统中，其它模块的电流流过此故障处，会烧毁pcb，线缆等。


技术实现要素：

6.本技术目的在于一种功率变换模块的连接装置及功率供电系统，用于避免功率变换模块的连接装置处因异物造成短路，无法故障隔离。
7.为达上述目的，本技术所提供的一种功率变换模块的连接装置，所述装置包含第一连接模块、第二连接模块、绝缘组件、多个连接导体和多组熔丝；所述第一连接模块一侧通过多组熔丝分别与第一外部设备的不同电位的输入或输出端口相连，另一端与所述第二连接模块插合；多个所述连接导体一端经过所述第一连接模块分别与多组所述熔丝相连，另一端通过所述第二连接模块与第二外部设备的不同电位的输入或输出端口相连；所述绝缘组件设置于多个连接导体和多组熔丝之间，用于对多个不同电位的连接导体和熔丝进行绝缘分割。
8.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述第一外部设备为印刷电路板或母线连接线缆；所述第二外部设备为印刷电路板或母线连接线缆。
9.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述第二连接模块通过熔丝与第二
外部设备连接，所述连接导体另一端经过所述第二连接模块与所述熔丝相连。
10.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述印刷电路板包含多个铜箔；多组熔丝一端分别与所述印刷电路板中不同电位的电路的输入和/或输出端口相连；所述熔丝的另一端透过所述印刷电路板与所述铜箔相连；所述连接导体通过所述铜箔与所述熔丝相连。
11.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述绝缘组件包含延伸部，所述延伸部通过所述第一连接模块和/或第二连接模块延伸至所述铜箔之间，用于对所述铜箔之间进行绝缘分割。
12.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述第二连接模块包含接入件和多个导向件；所述接入件用于将所述第二连接模块与所述第一连接模块插合连接；所述导向件通过所述接入件套设于所述连接导体外侧，用于将所述连接导体通过熔丝分别与第二外部设备的不同电位的输入或输出端口相连。
13.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述接入件还包含绝缘加强槽，所述绝缘加强槽设置于所述导向件之间；所述绝缘组件与所述绝缘加强槽对应，并通过所述绝缘加强槽嵌入所述导向件之间。
14.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述印刷电路板与所述第一连接模块相接侧设置有一个或多个开槽；所述绝缘组件沿所述开槽嵌入所述印刷电路板，且延伸至所述印刷电路板正面和背面。
15.在上述功率变换模块的连接装置中，可选的，所述绝缘组件为绝缘隔板或等效隔板。
16.本技术还提供一种包含所述的功率变换模块的连接装置的功率供电系统，所述系统还包含多个功率变换器和多组母线；多个所述功率变换器通过多组母线并联；其中，所述功率变换器包含印刷电路板，所述印刷电路板中不同电路的输入或输出端口通过所述连接装置与多组母线一对一连接。
17.本技术的有益技术效果在于：结构简单，连接装置体积维持不变的条件下做到了强绝缘，可以有效避免连接装置处由于异物短路问题，成本变化不大，运维上无难度，提高了产品的可靠性。
附图说明
18.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本技术的限定。在附图中：
19.图1为本技术一实施例所提供的功率变换模块的连接装置的结构示意图；
20.图2为本技术一实施例所提供的第一连接模块的结构示意图；
21.图3为本技术一实施例所提供的印刷电路板截面结构示意图；
22.图4为本技术一实施例所提供的延伸部的延伸位置示意图；
23.图5为本技术一实施例所提供的印刷电路板的开槽结构示意图；
24.图6为本技术一实施例所提供的第二连接模块的结构示意图；
25.图7为本技术一实施例所提供的功率供电系统的结构示意图。
具体实施方式
26.以下将结合附图及实施例来详细说明本技术的实施方式，借此对本技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本技术中的各个实施例及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本技术的保护范围之内。
27.另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
28.在实际工作中，连接装置可使用范围主要有以下三种，一、通过连接装置连接印刷电路板和母线连接线缆；二、通过连接装置连接印刷电路板和印刷电路板；三、通过连接装置连接母线连接线缆和母线连接线缆；本技术在上述三者使用范围中均包含一绝缘组件，该绝缘组件用于对与连接装置相连的熔丝进行有效的绝缘隔离；以下将以第一种结构为例对本技术各实施例做举例说明，本领域相关技术人员当可知，该实施例并不限定本技术的使用范围。
29.请参考图1所示，本技术所提供的一种功率变换模块的连接装置，所述装置包含第一连接模块101、第二连接模块102、绝缘组件103、多个连接导体105和多组熔丝106；所述第一连接模块101一侧通过多组熔丝106分别与第一外部设备104的不同电位的输入或输出端口相连，另一端与所述第二连接模块102插合；多个所述连接导体105一端经过所述第一连接模块101分别与多组所述熔丝106相连，另一端通过所述第二连接模块102与第二外部设备的不同电位的输入或输出端口相连；所述绝缘组件103设置于多个连接导体105和多组熔丝106之间，用于对多个不同电位的连接导体105和熔丝106进行绝缘分割。
30.在上述实施例中，所述绝缘组件可为绝缘隔板或等效隔板等强绝缘隔板结构。在该实施例中，所述绝缘组件将不同电位的连接导体和熔丝隔离，以此各连接导体和熔丝被绝缘组件分隔至单独的密闭空间内，不同电位的连接导体和熔丝无法通过异物相接，当所述连接导体和熔丝中任一导体或熔丝处存在异物也无法导致短路故障，从而防止异物给整体供电系统带来系统级的短路风险；整体结构较为简单，成本变化不大，运维上无难度，提高了产品的可靠性。值得说明的是，在实际工作中，所述第一外部设备可为印刷电路板或母线连接线缆；所述第二外部设备可为印刷电路板或母线连接线缆，本领域相关技术人员可根据实际需要选择第一外部设备和第二外部设备的具体结构，与第一连接模块类似，第二连接模块在连接印刷电路板或母线连接线缆时也可通过一熔丝连接，该结构其作用在于防止第二连接模块与第二外部设备之间出现异物导致的短路情况，在此就不再一一详述。
31.请参考图2所示，在本技术一实施例中，所述第一连接模块包含中空壳体201、固定组件202和连接件203；所述连接导体204设置于所述中空壳体201内，所述中空壳体201用于保护所述连接导体204；所述固定组件202设置于所述中空壳体201一侧，用于将所述中空壳体201固定于印刷电路板205的输入或输出侧；所述连接件203一端通过下脚204与印刷电路板205不同电位的输入或输出端口的铜箔相接，另一端透过所述中空壳体201与所述连接导体204相接。
32.在该实施例中，所述中空壳体内可通过所述绝缘组件构建多个容置空间，相邻两个容置空间之间通过绝缘组件绝缘分割；所述连接导体分别放入所述容置空间内，且容置
空间与pcb板的相对侧开设连接孔，所述连接导体通过所述连接孔与下脚相连，予以与印刷电路板不同电位的输入或输出端口的铜箔相接。所述固定组件可为一简单的插针方式将中空壳体固定于pcb板上的预留插槽，也可根据pcb板上预设的插头结构按照插座的尺寸、接点数、接点距离、定位孔的位置等进行设计，使其与专用pcb插座相配，从而完成固定连接，具体情况可根据实际需要选择设定，本技术在此并不做进一步限定。
33.请参考图3所示，在本技术一实施例中，所述印刷电路板包含多个铜箔301；多组熔丝302一端分别与所述印刷电路板303中不同电位的电路的输入和/或输出端口相连；所述熔丝302的另一端透过所述印刷电路板303与所述铜箔301相连；所述连接导体通过所述铜箔301与所述熔丝302相连。
34.具体的，所述pcb板结构中熔丝设置于不同电位的电路与铜箔之间，以此当pcb板中任一电路发生故障时，所述熔丝可熔断，防止进一步影响到整体供电系统，该熔丝的结构可参考现有的熔丝结构，其作用在于当流经熔丝的电流高于一预设值时被熔断，从而断开电路与铜箔之间的连接；所述铜箔作用在于便于引脚接入熔丝的另一端，从而提高连接效率，实际工作中可根据实际需要选择设置，本技术在此并不做进一步限定。
35.请参考图4所示，实际工作中，所述绝缘组件可包含延伸部401，所述延伸部401通过所述第一连接模块402和/或第二连接模块延伸至所述铜箔403之间，用于对所述铜箔403之间进行绝缘分割。
36.具体的，所述铜箔常设置于pcb板的背面即pcb背板，在该实施例中，所述延伸部可基于pcb板的结构设置于卡槽，所述pcb板通过卡槽与所述固定模板相接后固定，此时延伸部在支撑夹固所述pcb板的同时，也对应隔开了相邻的铜箔，从而防止铜箔之间因异物导致的短路情况发生。在该实施例中，当第二连接模块连接的第二外部设备也为pcb板时，所述延伸部将贯穿第一连接模块和第二连接模块后延伸至第一外部设备的pcb板和第二外部设备的pcb板上的铜箔之间，实现铜箔的绝缘分割。
37.在本技术一实施例中，所述印刷电路板与所述第一连接模块相接侧设置有一个或多个开槽；所述绝缘组件沿所述开槽嵌入所述印刷电路板，且延伸至所述印刷电路板正面和背面。以此，前述延伸部可透过所述pcb板延伸至所述pcb板的正面和背面，将铜箔和熔丝进行绝缘隔离，其该延伸部将构成整体面板，稳定性更强，制造工艺要求也较低。具体可参考图5所示，其中印刷电路板501和第一连接模块502相接侧设置有开槽503，该开槽503基于铜箔和熔丝位置设置，因实际工作中，往往熔丝与铜箔处于相同垂直面，为此，开槽可为直板的嵌入槽结构；延伸部采用与开槽对应的直板结构以嵌入至开槽中，从而将铜箔和熔丝均进行绝缘隔离。这样就可将连接装置不同电位的导体间，pcb板上不同电位铜箔间，pcb板上不同电位熔丝间，形成了连续完整的绝缘隔离。完整的绝缘隔离，即使沉积物在连接装置带电导体间，连接装置处熔丝间，也不会放电打火造成短路故障。解决了当前连接装置处短路故障，不能隔离而导致的故障扩大化问题；同理，当第二连接模块与pcb板相连时，也可采用上述开槽结构，在此就不再一一详述。
38.请参考图6所示，在本技术一实施例中，所述第二连接模块包含接入件601和多个导向件602；所述接入件601用于将所述第二连接模块与所述第一连接模块插合连接；所述导向件602通过所述接入件601套设于所述连接导体外侧，用于将所述连接导体通过熔丝分别与第二外部设备的不同电位的输入或输出端口相连。进一步的，所述接入件601还包含绝
缘加强槽603，所述绝缘加强槽603设置于所述导向件602之间；所述绝缘组件与所述绝缘加强槽603对应，并通过所述绝缘加强槽603嵌入所述导向件之间。
39.在实际工作中，所述导向件在实际工作可固定连接所述接入件，其结构可为与外部线缆尺寸一致的孔槽，外部线缆通过所述孔槽接入所述连接导体；以此，在实际使用时可先将外部线缆通过导向件固定后，再与连接导体相接，其后再将第二连接模块与第一连接模块插合连接，从而实现pcb板与外部线缆的连通。其中，所述绝缘加强槽在此可作为绝缘组件的容置槽，以便于第二连接模块和第一连接模块相接时提供所述绝缘组件的容置空间，同时，采用槽体结构也可进一步提高绝缘效果，防止不同连接导体短路；所述接入件为与跟第一连接模块配套的插合结构，可参考实际工作中插合件，本技术在此就不再一一详述。
40.需要说明的是，在上述实施例中及附图仅以pcb板连接母线连接线缆为例，但并不限定只能应用于该连接方式，其使用结构可根据实际需要做适应性调整，本技术在此就不再一一举例说明，本技术所提供的连接装置当与外部设备连接，且外部设备与连接装置之间存在熔丝时，均可通过绝缘组件延伸的方式对不同电位的熔丝之间进行绝缘分割，例如第一连接模块a、第二连接模块b、第一外部设备x和第二外部设备y的连接结构中，当a与x之间存在熔丝，或当b与y之间存在熔丝，绝缘组件均会对其进行绝缘分割。第一连接模块和第二连接模块在实际使用时均可如上述实施例所示的方式与外部设备连接，两者所连接的设备均可为pcb板或母线连接线缆，所述的第一和第二仅为便于描述上述实施例，并不对其具体结构和连接关系做任何限定。
41.请参考图7所示，本技术还提供一种包含所述的功率变换模块的连接装置的功率供电系统，所述系统还包含多个功率变换器701和多组母线703；多个所述功率变换器701通过多组母线703并联；其中，所述功率变换器701包含印刷电路板，所述印刷电路板中不同电路的输入或输出端口通过所述连接装置702与多组母线一对一连接。在实际工作中，该功率供电系统中连接装置与母线之间可不用单独设置熔丝，且该系统中任一并联的功率变换器均可避免异物导致的熔丝、铜箔和连接导体之间异物导致短路问题。
42.本技术的有益技术效果在于：结构简单，连接装置体积维持不变的条件下，做到了强绝缘，可以有效避免连接装置处由于异物短路问题，成本变化不大，运维上无难度。提高了产品的可靠性。
43.以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。