CN113439386B - 逆变器模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种逆变器模块，其涉及一种能够与另一个逆变器模块结合的逆变器模块，其中，包括：主PCB，具有印制有复数个电路的主基板；复数个副PCB，结合到所述主PCB并且所述副PCB的一端穿过所述主PCB而露出；以及外壳，容纳所述主PCB和所述副PCB，当与另一个逆变器模块结合时，暴露到所述外壳的外部的所述副PCB的端部结合到所述相邻的另一个逆变器模块。根据本发明，由于能够将复数个逆变器模块连接成一个逆变器系统来使用，因此能够容易地实现具有所需容量的逆变器系统。

Description

逆变器模块

技术领域

本发明涉及一种用于向马达供电的逆变器模块。

背景技术

通常，逆变器是一种电力转换装置，其在接收商用交流电后转换为直流电，然后将直流电转换为适用于马达(或泵)的交流电，从而将该交流电供给马达。逆变器的功能是通过有效地控制马达来减少电力消耗，从而提高能效。

一般的逆变器包括：将三相AC电压转换为DC电压的整流部；将由整流部转换的DC电压存储为直流电压的电容器；以及将存储的直流电压转换为适用于马达的AC电压后提供的逆变器部。

上述的整流部、电容器、逆变器部等以具有预定尺寸的部件的形式安装在PCB(Printed Circuit Board：印刷电路板)上。上述部件根据需要相互通信或电连接，这种连接或通信可以通过PCB上的电路来实现。或者，需要电连接或通信的部件之间的连接或通信可以利用安装在PCB上的单独的部件来实现。PCB可以使用复数个作为逆变器的功能单元或部件单元，并且以在壳体内容纳有PCB和各种部件的形式构成一个逆变器。韩国实用新型公开20-2018-0002789中公开了这种逆变器的一种示例。

然而，在现有技术中，如果所需逆变器的容量为300KW，则设计出容量为300KW的逆变器来使用。当需要容量为100KW或200KW的逆变器时，不能使用容量为300KW的逆变器，因此需要通过单独制造容量为100KW或200KW的逆变器来使用。

因此，如果所需目标容量为复数个，则需要根据对应的容量分别设计和制造复数个逆变器，从而存在不便和制造成本增加的问题。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供一种能够通过相互连接复数个逆变器模块来实现预定逆变器系统的逆变器模块。

本发明的目的并不限于上述目的，能够通过以下说明来理解未提及的本发明的其他目的和优点，并且能够借助本发明的实施例来更清楚地理解未提及的本发明的其他目的和优点。另外，本发明的目的和优点能够通过权利要求书中记载的方案及其组合来实现是显而易见的。

用于解决问题的手段

本发明的一示例提供一种逆变器模块，在能够与另一个逆变器模块结合的逆变器模块中，其包括：主PCB，所述主PCB包括主基板；复数个副PCB，结合到所述主PCB，该副PCB的一端穿过所述主PCB而暴露在外；以及外壳，容纳所述主PCB和所述副PCB，所述复数个副PCB中的至少任一个的端部暴露到所述外壳的外部并与相邻配置的另一个逆变器模块结合。

所述主PCB还包括第一连接件，该第一连接件形成于所述主基板的一个面，在所述第一连接件中形成有供所述副PCB插入的狭缝，该狭缝穿过所述副PCB。

所述主PCB还包括第二连接件，该第二连接件形成于所述主基板的另一个面，在所述第二连接件中形成有供穿过了所述第一连接件的狭缝的所述副PCB插入的狭缝，该狭缝穿过所述第二连接件。

所述复数个副PCB中的每一个包括：副基板；边缘连接件，设置在所述副基板的一侧，贯穿并插入所述第一连接件；以及第三连接件，形成在所述副基板的另一侧，在所述边缘连接件形成有与所述副基板的电路电连接的复数个狭槽，所述另一个逆变器模块的边缘连接件插入所述第三连接件。

在所述第一连接件中形成有复数个狭槽，所述复数个狭槽彼此面对配置并与所述边缘连接件的狭槽电连接。

所述副基板的板面配置为垂直于所述主基板的板面。

所述外壳中，复数个狭缝穿过所述外壳中彼此面对的两个侧面而形成，所述副PCB的一端穿过所述外壳的狭缝而凸出到所述外壳的两个侧面之一的外侧。

另外，本发明的另一示例提供一种逆变器模块，在能够与具有相同容量的另一个逆变器模块结合的逆变器模块中，其中，包括：下部外壳，形成容纳空间；上部外壳，结合到所述下部外壳的上部并形成容纳空间；板状中间板，结合到所述下部外壳和所述上部外壳之间；主PCB，一端与所述中间板结合，另一端沿与所述中间板相反的方向延伸，并容纳在所述上部外壳中；以及复数个副PCB，一端结合到所述主PCB以穿过所述主PCB，在容纳在所述上部外壳的状态下所述一端暴露到所述上部外壳的外部，当复数个逆变器模块组合时，暴露到所述上部外壳的外部的一端插入到相邻配置的另一个逆变器模块。

所述主PCB还包括：主基板；以及第一连接件，形成于所述主基板的一个面，在所述第一连接件中形成有供所述副PCB插入的狭缝，该狭缝穿过所述副PCB。

所述主PCB还包括第二连接件，该第二连接件形成于所述主基板的另一个面，在所述第二连接件中形成有供穿过所述第一连接件的狭缝的所述副PCB插入的狭缝，该狭缝穿过所述第二连接件。

所述副PCB包括：副基板；边缘连接件，设置在所述副基板的一侧，贯穿并插入所述第一连接件和所述第二连接件；以及第三连接件，形成在所述副基板的另一侧，在所述边缘连接件形成有与所述电路电连接的复数个狭槽，所述另一个逆变器模块的边缘连接件插入所述第三连接件。

在所述第一连接件中形成有复数个狭槽，所述复数个狭槽彼此面对配置并与所述边缘连接件的狭槽电连接。

所述副基板的板面配置为垂直于所述主基板的板面。

所述外壳中，复数个狭缝穿过所述外壳中彼此面对的两个侧面而形成，所述副PCB的一端穿过所述外壳的狭缝，并向所述外壳的两个侧面中的任一个侧面的外侧凸出。

发明的效果

根据本发明的逆变器系统可以使逆变器模块化并将复数个逆变器连接，以用作一个逆变器，因此可以容易地实现与所需容量相应的逆变器系统。

另外，根据本发明的逆变器模块可以简单地与相邻配置的另一个逆变器模块连接而无需另外的结合手段。因此，使得复数个逆变器模块之间的彼此连接变得容易，从而具有提高了组装性和改善了外观的效果。这些逆变器模块通过相互连接，具有容易实现有预定容量的逆变器系统的效果。

除了上述效果之外，本发明的具体效果，对以下用于实施本发明的具体方式进行说明的同时一起叙述。

附图说明

图1是示出根据本发明的一实施例的逆变器模块的立体图。

图2是图1的逆变器模块的局部分解立体图。

图3是图1的逆变器模块的下部外壳和主PCB的局部分解立体图。

图4是图3的逆变器模块的下部外壳和主PCB的结合立体图。

图5是示出图1的逆变器模块的主PCB和副PCB的分解立体图。

图6是示出图5的逆变器模块的主PCB和副PCB的结合立体图。

图7是从另一方向示出图1的逆变器模块的立体图。

图8是示出连接了复数个根据本发明的一实施例的逆变器模块的逆变器系统的图。

具体实施方式

参照附图，详细说明前述的目的、特征以及优点，由此，本领域技术人员能够容易实施本发明的技术思想。在对本发明进行说明的过程中，当判断针对与本发明相关的公知技术的具体说明模糊本发明的主旨时，省略其详细说明。下面，将参照附图详细说明本发明的优选实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或类似的结构要素。

在下文中，任何构成在构成要素的“上部(或下部)”或“上(或下)”的布置是指将任意构成配置为与部件的顶面(或底面)接触，还可以是指可以将其他构成夹设在所述构成要素和配置在该构成要素之上(或之下)的任何构成之间。

另外，当记载为某一构成要素“连结”、“结合”或“连接”于其它构成要素时，应该理解为上述构成要素可直接连结或连接上述其它构成要素，并且，也可以在各构成要素之间“夹设”另一构成要素，或者各个构成要素也可以利用其他构成要素“连结”、“结合”或“连接”。

图1是示出根据本发明的一实施例的逆变器模块的立体图。图2是图1的逆变器模块的局部分解立体图。图3是图1的逆变器模块的下部外壳和主PCB的局部分解立体图。图4是图3的逆变器模块的下部外壳和主PCB的结合立体图。图5是示出图1的逆变器模块的主PCB和副PCB的分解立体图。图6是示出图5的逆变器模块的主PCB和副PCB的结合立体图。图7是从另一方向示出图1的逆变器模块的立体图(在下文中，将与上下外壳的长边缘相对应的方向定义为长度方向，将与短边缘相对应的方向定义为宽度方向)。

如图1至图4所示，在根据本发明的一实施例的逆变器模块10中，下部外壳100和上部外壳300彼此结合以形成一个模块。一个逆变器模块10可以与另一个逆变器模块10结合以构成一个相互作用的逆变器系统(对此，将在后面描述)。

下部外壳100在内部形成容纳空间以容纳散热风扇110和散热器(未图示)等部件。在容纳空间的上部结合有中间板130以覆盖容纳空间。复数个电容器150和端子块170穿过中间板130而安装。即，电容器150和端子块170之中的一部分位于容纳空间中，而另一部分暴露于中间板130的上侧。

中间板130是结合于下部外壳100以覆盖容纳空间的板(plate)状结构物。中间板130支撑电容器150、端子块170以及后述的主PCB310。在中间板130的板面形成有复数个板连接件132。

板连接件132具有复数个并沿着下部外壳100的长度方向设置。板连接件132从中间板130的顶面凸出形成，并排列成一列。主PCB310结合到板连接件132。板连接件132与主PCB310结合以支撑主PCB310。板连接件132与配置在上部外壳300侧的主PCB310电连接。

上部外壳300形成向下开放的形式的容纳空间，并结合到下部外壳100的上部。在上部外壳300的容纳空间中容纳有主PCB310、副PCB330、电容器150的一部分以及端子块170的一部分。上部外壳300在长度方向上的两侧包括侧面板300a，在该侧面板300a中形成有复数个板狭缝300b。

板狭缝300b是供后述的副PCB330的一部分露出的部分。因此，板狭缝300b以其长度长于副PCB330的长度的方式穿过侧面板300a而形成。

主PCB310包括：与中间板130结合的主基板312；形成在主基板312的一个面上的第一连接件314；形成在主基板312的另一个面上的第二连接件316；以及设置在主基板312的长度方向上的一端的副连接件318。

主基板312是印制有用于逆变器模块10的马达或泵的控制以及逆变器模块10的基本控制的主电路并安装有各种部件的基板。另外，主基板312中可以设置有用于与副PCB330通信或处理从副PCB330传输的数据的电路或部件。

在主基板312的两个面设置有彼此相对的复数个第一连接件314和第二连接件316。复数个副连接件318沿着主基板312的长边缘设置。通过副连接件318与板连接件132的结合，主基板312可以结合到中间板130上。主基板312配置成，板面与中间板130的板面成直角。

第一连接件314具有复数个，并在主基板312的一个面沿长度方向上设置。复数个第一连接件314以预设的间隔隔开配置。在第一连接件314形成有狭缝314a，后述的副PCB330能够插入到该狭缝314a。狭缝314a形成为沿第一连接件314的长度方向穿过所述第一连接件314。在狭缝314a的一侧可以形成有用于信号传输和电连接的复数个狭槽(未图示)。第一连接件314配置成隔着主基板312与第二连接件316相对。

第二连接件316具有复数个，并在主基板312的另一个面沿长度方向上设置。复数个第二连接件316以预设的间隔隔开配置。在第二连接件316形成有狭缝(未图示)，后述的副PCB330能够插入到该狭缝。狭缝形成为沿第二连接件316的长度方向穿过所述第二连接件316。在狭缝的一侧可以形成有用于信号传输和电连接的复数个狭槽(未图示)。第二连接件316配置成隔着主基板312与第一连接件314相对。但是，也可以去除第二连接件316，并且使副PCB330的插入部分变得足够长以直接连接到第一连接件314。即，可以根据需要应用或省略第二连接件316。

后述的副PCB330的边缘连接件336穿过第一连接件314和第二连接件316并暴露到第二连接件316的外侧。为此，在主基板312上贯通形成有狭缝(未图示)。主基板312上的狭缝可以具有与形成在第一连接件314和第二连接件316的狭缝314a的长度相对应的长度。

另外，副连接件318在主PCB310的长度方向上的一端形成有复数个，以与中间板130的板连接件132结合。由于主PCB310配置成与中间板130垂直，因此，副连接件318设置在主PCB310的边缘侧而不是板面。

通过副连接件318与板连接件132的咬合，主PCB310可以结合到中间板130上。副连接件318用于将主PCB310机械地结合到中间板130上，并且使它们电连接。因此，副连接件318优选具有与板连接件132的形状相对应的形状。即，副连接件318和板连接件132可以具有任一个是凸出形状时另一个是可以收容该凸出形状的形状。另外，副连接件318和板连接件132均可以包括用于信号传输和电连接的狭槽(未图示)。

通过上述结构，主PCB310结合到中间板130，复数个副PCB330可以结合到主PCB310。以下，将说明主PCB310和副PCB330的结合结构。

如图5至图7所示，副PCB330以贯穿并插入主PCB310的形式结合到主PCB310。副PCB330在结合到主PCB310的状态下，一部分向上部外壳300的侧面板300a的外侧露出。

副PCB330包括：副基板332；用于与另一个副PCB330结合的第三连接件334；以及与主PCB310结合的边缘连接件336。

在副基板332的一个面，可以安装用于逆变器模块10自身的故障诊断或者用于马达或泵的故障诊断的部件、将外部电源转换为可用电源的部件、用于与主PCB310通信的部件、用于追加存储数据的部件、各种传感器等。在副基板332的长度方向上的一侧设置有第三连接件334，在另一侧设置有边缘连接件336。

副基板332配置成其板面垂直于主PCB310的板面。在该状态下，边缘连接件336贯穿并插入主PCB310的第一连接件314和第二连接件316。

第三连接件334可以在副PCB330的顶面沿长度方向配置。在此，顶面是安装有上述各种部件的板面。在第三连接件334沿长度方向贯通形成有狭缝334a。此时，狭缝334a可以靠近副PCB330的顶面形成。

或者，第三连接件334可以在副PCB330的一侧沿长度方向配置。此时，狭缝334a可以形成在与副PCB330的板面相同的位置处。

当将复数个逆变器模块10结合时，如果狭缝334a和副PCB330的板面之间的距离增加，则所结合的副PCB330之间的高度差可能增加。为了减少这种高度差并且使副PCB330能够对齐，狭缝334a可以形成为尽可能接近副PCB330的板面的高度。

狭缝334a朝上部外壳300的侧面板300a中的一个配置。狭缝334a是在将逆变器模块10连接时供向相邻的另一个逆变器模块10外侧露出的边缘连接件336插入到其中的部分(对此，将在后面描述)。以图5为基准，狭缝334a可以配置成面向上部外壳300的右侧面板300a，边缘连接件336面向左侧面板300a。

边缘连接件336在副PCB330中与第三连接件334相对的一侧沿长度方向形成。边缘连接件336是供与安装在副基板332上的各种部件电连接的复数个狭槽336a部分地暴露的部分。同时，边缘连接件336用于将副PCB330结合到主PCB310。另外，边缘连接件336向侧面板300a的外部露出，从而在连接相邻的逆变器模块10时用于将逆变器模块10彼此结合。

在边缘连接件336形成有狭槽336a，在主PCB310也可以形成有用于向第一连接件314和第二连接件316传输信号的狭槽。因此，当边缘连接件336结合到第一连接件314和第二连接件316时，主PCB310和副PCB330可以电连接以发送和接收信号。

此时，主PCB310和副PCB330可以仅发送和接收用于通信的信号。或者，也可以将副PCB330的所有控制信号传输到主PCB310。或者，也可以选择需要由主PCB310直接处理的副PCB330的信号，以将该信号传输到主PCB310。可以在设计时或通过改变主PCB310的控制信号来改变和应用这种信号处理。

如上所述，由于在一个逆变器模块10中有复数个副PCB330结合到主PCB310，因此在需要时可以容易地安装和拆卸副PCB330。因此，当需要更换副PCB330或升级部件时，具有提高可操作性的效果。

另外，一个逆变器模块10具有副PCB330的边缘连接件336向外侧凸出的形状，并且具有另一个逆变器模块10的边缘连接件336结合到副PCB330上的结构。由于副PCB330和主PCB310彼此电连接并且可以通信，因此可以将复数个逆变器模块10连接成一个逆变器系统。

此时，在各个逆变器模块10的副PCB330中处理的数据或信号可以传输到各个逆变器模块10的主PCB310。传输到各个逆变器模块10的主PCB310的信号根据需要由各个逆变器模块10的主PCB310处理，或者该信号用于控制副PCB330或各个部件。每个逆变器模块10中的主PCB310可以通过所连接的副PCB330来相互通信。

如上所述，说明复数个逆变器模块10组合以构成一个逆变器系统的示例如下(将参照图1至图7中的附图标记说明图8中未示出的构成)。

图8是示出连接了复数个根据本发明的一实施例的逆变器模块的逆变器系统的图。

如图5、图6、图8所示，复数个逆变器模块10、10’中的每一个均包括主PCB310和副PCB330。主PCB310与副PCB330结合以支撑副PCB330。副PCB330的一侧设置有第三连接件334，以供另一个副PCB330的边缘连接件336插入该第三连接件334，所述副PCB330的另一侧设置有边缘连接件336。复数个逆变器模块10、10’都具有相同的结构。

因此，在一个逆变器模块10中，副PCB330的边缘连接件336均凸出到上部外壳300的一侧的侧面板300a外侧。当一个逆变器模块10与另一个逆变器模块10’结合时，通过将边缘连接件336插入到上部外壳300的另一侧的侧面板300a并挤压来完成逆变器模块10、10’之间的结合。

通过上述方法，可以通过将复数个逆变器模块10、10’组合来构筑与所需容量相对应的逆变器系统。

例如，假设每个逆变器模块10的容量均为100kW，则可以组合三个逆变器模块10，以构成容量为300kW的逆变器系统。当需要容量为500kW的逆变器系统时，可以组合五个逆变器模块10。

当连接复数个逆变器模块10、10’以构成一个逆变器系统时，每个逆变器模块10可以单独动作或者可以通过相互联动而像一个逆变器一样动作。为此，当连接复数个逆变器模块10、10’时，负责主控制的控制器或电路可以设置在每个逆变器模块10的主PCB310上。复数个逆变器模块10、10’中任一个控制器都可以用作控制复数个逆变器模块10、10’的主控制器(例如，可以设定为将位于第一个的逆变器模块用作主控制器)。

产业上的使用可能性

如上所述，在根据本发明的逆变器模块中，通过简单地组合，可以将复数个逆变器模块构成一个逆变器系统。因此，容易设计出所需容量的逆变器系统，并具有改善组装性和外观的效果。

对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的技术思想的范围内，可以进行各种替换、变形以及变更，因此，本发明并不限于上述的实施例和附图。

Claims (6)

1.一种逆变器模块，能够与另一个逆变器模块结合，其中，包括：

主PCB，包括主基板；

复数个副PCB，结合到所述主PCB，该副PCB的一端贯通所述主PCB而露出；以及

外壳，容纳所述主PCB和所述副PCB，

所述主PCB包括：

第一连接件，形成于所述主基板的一面，与复数个所述副PCB以能够信号传输和电连接的方式结合；以及

第二连接件，形成于所述主基板的另一面，与复数个所述副PCB以能够信号传输和电连接的方式结合，

复数个所述副PCB中的每一个副PCB包括：

副基板；

边缘连接件，设置在所述副基板的一侧，贯通并插入所述第一连接件和所述第二连接件；以及

第三连接件，形成在所述副基板的另一侧，

复数个所述副PCB中的至少任一个副PCB的所述边缘连接件向所述外壳的外部露出并与相邻配置的另一个逆变器模块的所述第三连接件以能够信号传输和电连接的方式结合，

在所述第一连接件贯通形成有供所述副PCB插入的狭缝，

在所述第二连接件贯通形成有供贯通了所述第一连接件的狭缝的所述副PCB插入的狭缝，

在所述边缘连接件形成有与所述副基板的电路电连接的复数个狭槽，

在所述第一连接件形成有复数个狭槽，所述第一连接件的复数个狭槽彼此面对配置并与所述边缘连接件的狭槽电连接。

2.根据权利要求1所述的逆变器模块，其中，

所述副基板的板面配置为垂直于所述主基板的板面。

3.根据权利要求1所述的逆变器模块，其中，

在所述外壳的彼此面对的两个侧面贯通形成有复数个狭缝，

所述副PCB的一端穿过所述外壳的狭缝而向所述外壳的两个侧面中的一个侧面的外侧凸出。

4.一种逆变器模块，能够与具有相同容量的另一个逆变器模块结合，其中，包括：

下部外壳，形成容纳空间；

上部外壳，结合到所述下部外壳的上部并形成容纳空间；

板状的中间板，结合在所述下部外壳和所述上部外壳之间；

主PCB，一端与所述中间板结合，另一端沿与所述中间板相反的方向延伸，容纳在所述上部外壳；以及

复数个副PCB，一端以贯通所述主PCB的方式与所述主PCB结合，

所述主PCB包括：

主基板；

第一连接件，形成于所述主基板的一面，与复数个所述副PCB以能够信号传输和电连接的方式结合；以及

第二连接件，形成于所述主基板的另一面，与复数个所述副PCB以能够信号传输和电连接的方式结合，

所述副PCB包括：

副基板；

边缘连接件，设置在所述副基板的一侧，贯通并插入所述第一连接件和所述第二连接件；以及

第三连接件，形成在所述副基板的另一侧，

在所述副PCB容纳到所述上部外壳的状态下所述边缘连接件向所述上部外壳的外部露出，当复数个逆变器模块彼此结合时，向所述上部外壳的外部露出的所述边缘连接件以能够信号传输和电连接的方式插入到相邻配置的另一个逆变器模块，

在所述第一连接件贯通形成有供所述副PCB插入的狭缝，

在所述第二连接件贯通形成有供贯通了所述第一连接件的狭缝的所述副PCB插入的狭缝，

在所述边缘连接件形成有与所述副基板的电路电连接的复数个狭槽，

在所述第一连接件形成有复数个狭槽，所述第一连接件的复数个狭槽彼此面对配置并与所述边缘连接件的狭槽电连接。

5.根据权利要求4所述的逆变器模块，其中，

所述副基板的板面配置为垂直于所述主基板的板面。

6.根据权利要求4所述的逆变器模块，其中，

在所述外壳的彼此面对的两个侧面贯通形成有复数个狭缝，

所述副PCB的一端穿过所述外壳的狭缝，并向所述外壳的两个侧面中的任一个侧面的外侧凸出。