一种DCDC变流器模块及变流器单元的制作方法

本发明涉及辅助变流器，特别涉及dcdc变流器模块及变流器单元。

背景技术：

1、辅助变流器dcdc功率单元为辅助变流器单元的重要组成部分，所述dcd功率单元的内部除了设置功率模块igbt外，还设置有单元组件，例如功率单元igbt，boost输出电容、llc谐振电容、llc输出电容、电压采样传感器、驱动板等，dcdc功率模块通过合理的结构设计将上述多个单元组件完成电路实现。而现有轨道车辆辅助变流器dcdc功率模块缺乏组件化设计，各主要的单元组件之间安装相互耦合，不便于装配及维护、也不利于变流器的故障排查和更换。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种dcdc变流器模块及变流器单元，采用框架式的dcdc变流器模块，小型集中化设计，满足dcdc变流器模块的易装配性、易维护性、轻量化、以及良好的接口兼容需求。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种dcdc变流器模块，所述dcdc变流器模块包括框架组件，所述框架组件的内侧与外侧形成多个安装空间，所述dcdc变流器模块还包括多个单元组件，各单元组件通过可拆卸的方式独立安装在所述安装空间内并与所述框架组件机械连接。

3、在一个具体的实施例中，所述框架组件包括主框架组件和散热器组件，所述主框架组件包括框架底板和四个框架立柱，所述散热器组件包括散热器和与散热器连接的框架承载板，所述四个框架立柱的一端与所述框架底板的四个角落垂直连接，所述四个框架立柱的另一端与所述框架承载板的对应的四个角落垂直连接，所述四个框架立柱与所述框架底板及所述框架承载板之间形成四个侧部安装窗口。

4、在一个具体的实施例中，所述四个侧部安装窗口包括正侧安装窗口，左侧安装窗口，右侧安装窗口，所述dcdc变流器模块包括对外电气接入组件和维护组件，所述对外电气接入组件安装在所述正侧安装窗口，所述维护组件安装在所述左侧安装窗口和/或右侧安装窗口。

5、在一个具体的实施例中，所述散热器朝向所述框架承载板的一面形成有安装面，所述单元组件包括功率器件，所述功率器件安装在所述安装面上，所述单元组件还包括两个叠层母排组件，两个所述叠层母排组件的一部分与所述功率器件电气连接，两个所述叠层母排组件的另一部分沿所述左侧安装窗口和/或所述右侧安装窗口延伸，并与所述框架承载板机械连接。

6、在一个具体的实施例中，所述框架底板包括底部安装窗口，所述单元组件包括电容模块，所述电容模块通过底部安装窗口限定在所述安装空间的内侧。

7、在一个具体的实施例中，所述框架底板通过一横梁结构限定出两个底部安装窗口，所述两个底部安装窗口包括第一底部安装窗口，所述第一底部安装窗口朝向所述安装面的部分限定出第一安装空间，所述电容模块包括llc输出电容组件和llc谐振电容组件，所述llc输出电容组件和llc谐振电容组件安装在所述第一安装空间内。

8、在一个具体的实施例中，所述变流器模块还包括回路连接铜排，所述回路连接铜排安装在所述框架组件的正侧安装窗口，所述llc谐振电容组件机械固定在所述框架底板上，所述llc谐振电容组件通过一第一llc谐振电容组件转接铜排与所述回路连接铜排电气连接，通过一第二llc谐振电容组件转接铜排与所述叠层母排组件电气连接。

9、在一个具体的实施例中，所述llc输出电容组件与所述框架底板和所述框架立柱机械固定，所述llc输出电容组件通过一第一llc输出电容组件转接铜排和一第二llc输出电容组件转接铜排与所述功率器件电气连接。

10、在一个具体的实施例中，所述框架底板通过一横梁结构限定出两个底部安装窗口，所述两个底部安装窗口包括第二底部安装窗口，所述第二底部安装窗口朝向所述安装面的部分限定出第二安装空间，所述电容模块包括两个boost输出电容组件，两个所述boost输出电容组件安装在所述第二安装空间内。

11、在一个具体的实施例中，各所述boost输出电容组件的一侧与所述框架承载板机械连接，各所述boost输出电容组件的另一侧与所述框架底板机械连接，所述boost输出电容组件包括第一boost输出电容组件和第二boost输出电容组件，所述第一boost输出电容组件的左侧与左侧的所述叠层母排组件电气连接，所述第二boost输出电容组件的右侧与右侧的所述叠层母排组件电气连接。

12、在一个具体的实施例中，各所述boost输出电容组件包括电容固定钣金、电容定位绝缘板以及多个并联的boost输出电容，所述电容固定钣金与电容定位绝缘板机械连接，多个并联的boost输出电容位于所述电容固定钣金与所述电容定位绝缘板限定的空间内并与所述电容固定钣金机械连接，所述电容固定钣金分别与所述框架承载板及所述底板机械连接，所述boost输出电容通过所述电容定位绝缘板与对应的所述叠层母排组件电气连接。

13、在一个具体的实施例中，所述电容定位绝缘板上设置多个定位孔，所述boost输出电容的电容接线点穿过所述多个定位孔与所述叠层母排组件电气连接。

14、在一个具体的实施例中，所述电容固定钣金上设置多个减重散热孔。

15、在一个具体的实施例中，所述对外电气接入组件包括通讯连接器和所述框架接线绝缘板，所述通讯连接器与一所述框架立柱机械连接；所述框架接线绝缘板与所述框架承载板机械连接。

16、在一个具体的实施例中，所述维护组件包括两个驱动板组件，各所述驱动板组件位于所述左侧安装窗口和/或右侧安装窗口处并位于所述叠层母排组件的外侧，与所述框架立柱机械连接。

17、在一个具体的实施例中，所述四个侧部安装窗口还包括背侧安装窗口，所述单元组件还包括电压采样传感器组件，所述电压采用传感器组件安装在所述背侧安装窗口处，并与两个所述框架立柱机械连接。

18、在一个具体的实施例中，所述框架组件还包括扎线杆，所述四个侧部安装窗口处分别设置有四个扎线杆，所述单元组件的低压线缆分布在所述扎线杆上。

19、在一个具体的实施例中，所述机械连接均通过紧固件连接。

20、本发明还提出一种变流器单元，包括变流器箱体以及安装于所述变流器箱体内的上述的dcdc变流器模块。

21、本发明提出的dcdc变流器模块及变流器单元，针对dcdc变流器模块的结构布局进行设计，通过框架组件的设计形成多个安装空间，dcdc变流器模块的各单元组件通过可拆卸的方式独立安装在多个安装空间，并与框架组件机械连接，采用框架式的结构设计，以实现各单元组件的模块化装配，极大缩减装配工时及难度，关键单元组件采用组件化装配，可独立拆装，降低器件维护成本及拆装难度，小型集中化设计，满足dcdc变流器模块的易装配性、易维护性、轻量化、以及良好的接口兼容需求。

技术特征：

1.一种dcdc变流器模块，其特征在于，所述dcdc变流器模块包括框架组件，所述框架组件的内侧与外侧形成多个安装空间，所述dcdc变流器模块还包括多个单元组件，各单元组件通过可拆卸的方式独立安装在所述安装空间内并与所述框架组件机械连接。

2.根据权利要求1所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述框架组件包括主框架组件和散热器组件，所述主框架组件包括框架底板和四个框架立柱，所述散热器组件包括散热器和与散热器连接的框架承载板，所述四个框架立柱的一端与所述框架底板的四个角落垂直连接，所述四个框架立柱的另一端与所述框架承载板的对应的四个角落垂直连接，所述四个框架立柱与所述框架底板及所述框架承载板之间形成四个侧部安装窗口。

3.根据权利要求2所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述四个侧部安装窗口包括正侧安装窗口，左侧安装窗口，右侧安装窗口，所述dcdc变流器模块包括对外电气接入组件和维护组件，所述对外电气接入组件安装在所述正侧安装窗口，所述维护组件安装在所述左侧安装窗口和/或右侧安装窗口。

4.根据权利要求3所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述散热器朝向所述框架承载板的一面形成有安装面，所述单元组件包括功率器件，所述功率器件安装在所述安装面上，所述单元组件还包括两个叠层母排组件，两个所述叠层母排组件的一部分与所述功率器件电气连接，两个所述叠层母排组件的另一部分沿所述左侧安装窗口和/或所述右侧安装窗口延伸，并与所述框架承载板机械连接。

5.根据权利要求4所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述框架底板包括底部安装窗口，所述单元组件包括电容模块，所述电容模块通过底部安装窗口限定在所述安装空间的内侧。

6.根据权利要求5所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述框架底板通过一横梁结构限定出两个底部安装窗口，所述两个底部安装窗口包括第一底部安装窗口，所述第一底部安装窗口朝向所述安装面的部分限定出第一安装空间，所述电容模块包括llc输出电容组件和llc谐振电容组件，所述llc输出电容组件和llc谐振电容组件安装在所述第一安装空间内。

7.根据权利要求6所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述变流器模块还包括回路连接铜排，所述回路连接铜排安装在所述框架组件的正侧安装窗口，所述llc谐振电容组件机械固定在所述框架底板上，所述llc谐振电容组件通过一第一llc谐振电容组件转接铜排与所述回路连接铜排电气连接，通过一第二llc谐振电容组件转接铜排与所述叠层母排组件电气连接。

8.根据权利要求6所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述llc输出电容组件与所述框架底板和所述框架立柱机械固定，所述llc输出电容组件通过一第一llc输出电容组件转接铜排和一第二llc输出电容组件转接铜排与所述功率器件电气连接。

9.根据权利要求5所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述框架底板通过一横梁结构限定出两个底部安装窗口，所述两个底部安装窗口包括第二底部安装窗口，所述第二底部安装窗口朝向所述安装面的部分限定出第二安装空间，所述电容模块包括两个boost输出电容组件，两个所述boost输出电容组件安装在所述第二安装空间内。

10.根据权利要求9所述的dcdc变流器模块，其特征在于，各所述boost输出电容组件的一侧与所述框架承载板机械连接，各所述boost输出电容组件的另一侧与所述框架底板机械连接，所述boost输出电容组件包括第一boost输出电容组件和第二boost输出电容组件，所述第一boost输出电容组件的左侧与左侧的所述叠层母排组件电气连接，所述第二boost输出电容组件的右侧与右侧的所述叠层母排组件电气连接。

11.根据权利要求10所述的dcdc变流器模块，其特征在于，各所述boost输出电容组件包括电容固定钣金、电容定位绝缘板以及多个并联的boost输出电容，所述电容固定钣金与电容定位绝缘板机械连接，多个并联的boost输出电容位于所述电容固定钣金与所述电容定位绝缘板限定的空间内并与所述电容固定钣金机械连接，所述电容固定钣金分别与所述框架承载板及所述底板机械连接，所述boost输出电容通过所述电容定位绝缘板与对应的所述叠层母排组件电气连接。

12.根据权利要求11所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述电容定位绝缘板上设置多个定位孔，所述boost输出电容的电容接线点穿过所述多个定位孔与所述叠层母排组件电气连接。

13.根据权利要求11所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述电容固定钣金上设置多个减重散热孔。

14.根据权利要求3所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述对外电气接入组件包括通讯连接器和所述框架接线绝缘板，所述通讯连接器与一所述框架立柱机械连接；所述框架接线绝缘板与所述框架承载板机械连接。

15.根据权利要求4所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述维护组件包括两个驱动板组件，各所述驱动板组件位于所述左侧安装窗口和/或右侧安装窗口处并位于所述叠层母排组件的外侧，与所述框架立柱机械连接。

16.根据权利要求2所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述四个侧部安装窗口还包括背侧安装窗口，所述单元组件还包括电压采样传感器组件，所述电压采用传感器组件安装在所述背侧安装窗口处，并与两个所述框架立柱机械连接。

17.根据权利要求2所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述框架组件还包括扎线杆，所述四个侧部安装窗口处分别设置有四个扎线杆，所述单元组件的低压线缆分布在所述扎线杆上。

18.根据权利要求1-17任一项所述的dcdc变流器模块，其特征在于，所述机械连接均通过紧固件连接。

19.一种变流器单元，其特征在于，包括变流器箱体以及安装于所述变流器箱体内的如权利要求1-18任一项所述的dcdc变流器模块。

技术总结
本发明公开了一种DCDC变流器模块及变流器单元，所述DCDC变流器模块包括框架组件，所述框架组件的内侧与外侧形成多个安装空间，所述DCDC变流器模块还包括多个单元组件，各单元组件通过可拆卸的方式独立安装在所述安装空间内并与所述框架组件机械连接，本发明提出的DCDC变流器模块及变流器单元，针对DCDC变流器模块的结构布局进行设计，采用框架式的结构设计，以实现各单元组件的模块化装配，极大缩减装配工时及难度，关键单元组件采用组件化装配，可独立拆装，降低器件维护成本及拆装难度，小型集中化设计，满足DCDC变流器模块的易装配性、易维护性、轻量化、以及良好的接口兼容需求。

技术研发人员：夏冬,蔡慧,刘其猛
受保护的技术使用者：江苏经纬轨道交通设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21