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CN112104195A - 一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计 - Google Patents

一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计 Download PDF

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CN112104195A
CN112104195A CN202010942992.5A CN202010942992A CN112104195A CN 112104195 A CN112104195 A CN 112104195A CN 202010942992 A CN202010942992 A CN 202010942992A CN 112104195 A CN112104195 A CN 112104195A
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CN
China
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module
voltage
low
plate
treatment device
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Pending
Application number
CN202010942992.5A
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English (en)
Inventor
范建华
于瑞
刘庆杰
赵通
宗国强
张鹏程
张建
李伟
吴雪梅
卢峰
林志超
程艳艳
叶齐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Keyuan State Grid Power Engineering Survey And Design Co ltd
Qingdao Topscomm Communication Co Ltd
Original Assignee
Shenyang Keyuan State Grid Power Engineering Survey And Design Co ltd
Qingdao Topscomm Communication Co Ltd
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Publication date
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Publication of CN112104195A publication Critical patent/CN112104195A/zh
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
    • H—ELECTRICITY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，包括内部电路板、内置热量均流风扇、主散热片、逆变电感灌封盒、模块上盖、蓝牙板、外部接口、共模和网侧电感灌封盒。内部电路板包括功率模块、电解电容板、电源板、滤波板。功率模块和主散热片垂直连接，置于模块上部；电解电容板、滤波板、电源板布局于模块下部；内置均流风扇置于模块腔体中下部；逆变电感灌封盒置于模块腔体背面中下部；共模和网侧电感灌封盒置于模块腔体背面下部；外部接口置于模块底部；蓝牙板置于模块上盖的中下部。本发明总体采用自然散热的设计方式，并对外壳、接口进行高防护等级设计，使换流模块具备高防护能力的同时兼有高可靠性、易于维护等优势。

Description

一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计
技术领域
本发明涉及电能质量治理技术领域，特别涉及一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计。
背景技术
在农网台区，尤其是偏远山区，由于用户分布以及供电区域的局限性，常常会出现线路末端用户电压供电不足的问题，导致线路末端用户用电器难以正常工作，居民生活受到影响，对供电局的投诉增多。
常见的低电压治理装置通常为机械投切式，低电压治理装置具有一个可调变压器，变压器串联接入线路中，变压器具有多个档位，根据接入电网电压的情况，调整变压器档位，从而达到抬升末端低电压的效果。由于机械投切式低电压治理装置的调整精度差，响应速度慢，因此也出现了部分利用电力电子技术的低电压治理装置，即采用换流模块+变压器的方式，通常此种方式采用的是风冷式散热模块+机箱的结构，便于户外使用。然而对于此种结构，风冷散热风扇需要定期维护和更换，无论是从人力上还是经济上都增加了设备的成本。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，总体采用自然散热的设计方式，并对外壳进行防水防尘设计。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，包括内部电路板、内置热量均流风扇、主散热片、逆变电感灌封盒、模块上盖、蓝牙板、外部接口、共模和网侧电感灌封盒。
内部电路板包括：功率模块、电解电容板、电源板、滤波板。
低电压治理装置换流模块内部连接关系为：功率模块和主散热片垂直连接，置于模块上部；电解电容板、滤波板、电源板布局于模块下部；内置均流风扇置于模块腔体中下部；逆变电感灌封盒置于模块腔体背面中下部；共模和网侧电感灌封盒置于模块腔体背面下部；外部接口置于模块底部；蓝牙板置于模块上盖的中下部。
进一步地，所述主散热片的翅片高度为75mm、翅片间距为11.5mm。
进一步地，所述低电压治理装置模块的散热方式为自然散热。
进一步地，所述低电压治理装置模块密封条压缩量在1～2mm之间；模块上盖和箱体之间使用一体化密封条，保证全方位防尘防水；模块箱体和主散热片之间使用硅橡胶密封条，保证整机耐高温、耐腐蚀的高防护效果。
进一步地，所述低电压治理装置模块外部接口包括电压采集接口与电流采集接口，接头所使用的进出线端子的防护等级达到IP67。
进一步地，所述低电压治理装置模块的防护等级达到IP66。
本发明的有益技术效果：总体采用自然散热的设计方式，并对外壳、接口进行高防护等级设计，使换流模块具备高防护能力的同时兼有高可靠性、易于维护等优势。
附图说明
图1为本发明所提供的低电压治理装置换流模块电路布局图。
图2为本发明所提供的低电压治理装置换流模块侧视图。
图3为本发明所提供的低电压治理装置换流模块端子视图。
附图标记说明：1为功率模块，2为电解电容板，3为电源板，4为滤波板，5为内部风扇，6为主散热片，7为逆变电感灌封盒，8为模块上盖，9为蓝牙板，10为外部接口，11为共模和网侧电感灌封盒。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例。
如图1所示，1是换流模块的功率模块，包括核心板和功率板；2是换流模块的电解电容板；3是换流模块的电源板；4是换流模块的滤波板；5是换流模块内置热量均流风扇。换流模块内部各板以及风扇合理分布，避免相互之间的电磁干扰等影响，也有利于减小设备的体积，为低电压治理装置可靠运行提供硬件保障。内置风扇有利于加快模块内部热量的流动，极大程度地避免模块内部局部温度过高的情况出现。
如图2所示，6为换流模块的主散热片，散热片翅片方向垂直，形状为锥形，便于加工制作，散热片背面为发热量大的IGBT，IGBT在导通和开关过程中会产生较多热量，在IGBT和散热片之间涂抹导热硅脂以减小IGBT和散热片表面的接触热阻，通过散热片实现IGBT自然散热；7为逆变电感的灌封盒，内置逆变电感，并用灌封胶进行填充，具有绝缘、加快散热的作用。
如图3所示，整个机箱为密闭设计，8为换流模块的上盖，采用冷板喷粉材质，形状扁平，包覆箱体下壳，上盖四周贴有密封条，用于提升换流模块的防水防尘性能；9为换流装置的蓝牙板，置于换流模块内部；10为换流装置的外部接口，包括电压采集接口和电流采集接口，接头处采用IP67防护等级端子，满足低电压治理设备模块的高防护等级要求；11为共模和网侧电感灌封盒，在灌封盒外部增加水平方向散热翅片，增大散热面积，加快共模和网侧电感的散热。本方案主要通过对发热器件的合理布局与散热片的使用来实现自然散热。
上述实施例是对本发明的具体实施方式的说明，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可做出各种变换和变化以得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应归入本发明的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，其特征在于，包括内部电路板、内置热量均流风扇、主散热片、逆变电感灌封盒、模块上盖、蓝牙板、外部接口、共模和网侧电感灌封盒。
内部电路板包括：功率模块、电解电容板、电源板、滤波板；
低电压治理装置换流模块内部连接关系为：功率模块和主散热片垂直连接，置于模块上部；电解电容板、滤波板、电源板布局于模块下部；内置均流风扇置于模块腔体中下部；逆变电感灌封盒置于模块腔体背面中下部；共模和网侧电感灌封盒置于模块腔体背面下部；外部接口置于模块底部；蓝牙板置于模块上盖的中下部。
2.如权利要求1所述的一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，其特征在于，所述主散热片的翅片高度为75mm、翅片间距为11.5mm。
3.如权利要求1所述的一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，其特征在于，所述低电压治理装置模块的散热方式为自然散热。
4.如权利要求1所述的一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，其特征在于，所述低电压治理装置模块密封条压缩量在1～2mm之间；模块上盖和箱体之间使用一体化密封条，保证全方位防尘防水；模块箱体和主散热片之间使用硅橡胶密封条，保证整机耐高温、耐腐蚀的高防护效果。
5.如权利要求1所述的一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，其特征在于，所述低电压治理装置模块外部接口包括电压采集接口与电流采集接口，接头所使用的进出线端子的防护等级达到IP67。
6.如权利要求1所述的一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计，其特征在于，所述低电压治理装置模块的防护等级达到IP66。
CN202010942992.5A 2020-09-09 2020-09-09 一种高防护低电压治理装置换流模块结构设计 Pending CN112104195A (zh)

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