[go: up one dir, main page]

CN114520200B - 一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板 - Google Patents

一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板 Download PDF

Info

Publication number
CN114520200B
CN114520200B CN202210187987.7A CN202210187987A CN114520200B CN 114520200 B CN114520200 B CN 114520200B CN 202210187987 A CN202210187987 A CN 202210187987A CN 114520200 B CN114520200 B CN 114520200B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plate
power module
side connecting
direct current
current converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210187987.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114520200A (zh
Inventor
吴彦伟
付志超
吴嘉琪
李炯
彭莱
曾令江
张琦
张垚
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.)
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangzhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202210187987.7A priority Critical patent/CN114520200B/zh
Publication of CN114520200A publication Critical patent/CN114520200A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114520200B publication Critical patent/CN114520200B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/32—Holders for supporting the complete device in operation, i.e. detachable fixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
    • H01L23/145—Organic substrates, e.g. plastic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，包括挡板框架和加强翅片，挡板框架包括顶部连接板、两个侧连接板和底部加强筋板，顶部连接板的两端分别与两个侧连接板的上端连接，底部加强筋板的两端分别与两个侧连接板的下端连接，顶部连接板的板面与底部加强筋板的板面相互垂直，顶部连接板、两个侧连接板和底部加强筋板共同围设形成套接空间；加强翅片位于挡板框架的两侧，加强翅片与侧连接板连接，加强翅片沿侧连接板的长度方向延伸设置。本发明的高强度绝缘挡板，通过与功率模块散热器相连，实现快速安装和拆卸。采用聚合物一体成型工艺，通过控制聚合物中玻纤长度和占比，在保障电气性能的同时，提升结构强度，有效抵抗爆破力冲击。

Description

一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板
技术领域
本发明涉及柔直换流阀技术领域，特别涉及一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板。
背景技术
在柔性直流输电领域中，换流阀由很多IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)功率模块组成。在特殊的故障情况下(如：功率模块过压、旁路开关误合等)，IGBT器件会发生击穿导致器件爆破，瞬间的爆破气流会带着器件内部或外壳物质飞溅。飞溅物在爆破力的作用下具有较高的动能，若喷射出功率模块有可能对其他模块的正常运行造成影响。目前行业内常规的做法是使用金属或绝缘面板将模块头全部遮盖。
采用将柔性直流换流阀模块头全部遮盖的方案，其弊端是该面板不但会扩大整个功率模块的体积，还会增加模块检修的难度和耗时，不利于现场运维及元部件状态观测。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，体积小，其单独覆盖至柔直换流阀的中间散热器的头部，实现快速安装和拆卸，避免增大柔直换流阀的体积，不影响柔直换流阀的检修和状态观测，在保障电气性能的同时，提升结构件强度，可有效抵抗爆破力冲击。
本发明的技术方案为：一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，包括挡板框架和加强翅片，所述挡板框架包括顶部连接板、两个侧连接板和底部加强筋板，顶部连接板的两端分别与两个侧连接板的上端连接，底部加强筋板的两端分别与两个侧连接板的下端连接，顶部连接板的板面与底部加强筋板的板面相互垂直，顶部连接板、两个侧连接板和底部加强筋板共同围设形成套接空间；
加强翅片位于挡板框架的两侧，加强翅片与侧连接板连接，加强翅片沿侧连接板的长度方向延伸设置。
本发明的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，挡板框架安装至柔直换流阀功率模块的中间散热器上，其中，顶部连接板抵接至中间散热器的顶部，两个侧连接板分别抵接至中间散热器的两侧，底部加强筋板抵接至中间散热器的前端面，挡板框架由中间散热器的前端面向后套接至中间散热器，再进行固定，方便安装和拆卸，同时底部加强筋板与中间散热器的前端面固定，缩小挡板框架在上下方向上的体积，加强翅片遮挡IGBT模块，在保障电气性能的同时，提升结构件强度，可有效抵抗爆破力冲击。
进一步，所述底部加强筋板与侧连接板的连接处采用倾斜过渡，底部加强筋板与侧连接板的连接处形成大于120°的钝角。可有效提升底部加强筋板与侧连接板的连接处的结构强度。
进一步，所述柔直换流阀功率模块包括两个边散热器、中间散热器和两个IGBT，两个IGBT共同夹持中间散热器，两个边散热器分别位于两个IGBT的外侧，挡板框架套设至中间散热器的端部，中间散热器进入套接空间，加强翅片覆盖中间散热器两侧的IGBT。
进一步，所述顶部连接板上设有第一螺栓孔，底部加强筋板上设有第二螺栓孔，第一螺栓孔的轴线与第二螺栓孔的轴线垂直，中间散热器分别对应第一螺栓孔和第二螺栓孔设置安装孔。通过螺栓即可将挡板框架安装至中间散热器，方便安装和拆卸。
进一步，所述加强翅片包括翅片横板和翅片竖板，所述翅片横板的一端与侧连接板的板面垂直连接，翅片横板沿侧连接板的长度方向延伸，翅片竖板与翅片横板垂直连接。翅片横板和翅片竖板对IGBT进行遮挡覆盖，可以抵抗爆炸力冲击。
进一步，所述翅片横板与侧连接板的连接处采用圆弧过渡。增强翅片横板与侧连接板连接处的连接强度。
进一步，所述翅片竖板的数量N与所述翅片横板长度A的关系为N＝A/2.2。
进一步，所述翅片横板宽度B1与所述翅片竖板宽度B2的比例为B1:B2＝(8-12):(2-3)，且B2大于2mm。
进一步，所述挡板框架和加强翅片采用聚合物一体成型制成，聚合物包括玻璃纤维和环氧树脂或不饱和树脂。
进一步，所述玻璃纤维的长度为25-35mm，玻璃纤维占聚合物的比例为30-40％。通过控制聚合物中玻纤长度和占比，在保障电气性能的同时，提升结构件强度，可有效抵抗爆破力冲击。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
本发明的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，通过与功率模块散热器相连，实现快速安装和拆卸。采用聚合物一体成型工艺，通过控制聚合物中玻纤长度和占比，在保障电气性能的同时，提升结构件强度，可有效抵抗爆破力冲击。
附图说明
图1为本发明的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板的结构示意图。
图2为本发明的高强度绝缘挡板与柔直换流阀功率模块的装配示意图。
图3为本发明的高强度绝缘挡板的剖视图。
边散热器1、中间散热器2、IGBT3、挡板框架4、顶部连接板41、第一螺栓孔411、侧连接板42、底部加强筋板43、第二螺栓孔431、套接空间44、加强翅片5、翅片横板51、翅片竖板52。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实施例提供了一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，包括挡板框架和加强翅片。
如图2所示，柔直换流阀功率模块包括两个边散热器1、中间散热器2和两个IGBT3，两个IGBT共同夹持中间散热器，两个边散热器分别位于两个IGBT的外侧。
如图1和图2所示，挡板框架4包括顶部连接板41、两个侧连接板42和底部加强筋板43，顶部连接板的两端分别与两个侧连接板的上端连接，底部加强筋板的两端分别与两个侧连接板的下端连接，顶部连接板的板面与底部加强筋板的板面相互垂直，顶部连接板、两个侧连接板和底部加强筋板共同围设形成套接空间44。
如图1和图2所示，底部加强筋板与侧连接板的连接处采用倾斜过渡，底部加强筋板与侧连接板的连接处形成大于120°的钝角，可有效提升底部加强筋板与侧连接板的连接处的结构强度。
如图1和图2所示，挡板框架套设至中间散热器的端部，中间散热器进入套接空间，加强翅片覆盖中间散热器两侧的IGBT。顶部连接板上设有第一螺栓孔411，底部加强筋板上设有第二螺栓孔431，第一螺栓孔的轴线与第二螺栓孔的轴线垂直，中间散热器分别对应第一螺栓孔和第二螺栓孔设置安装孔。通过螺栓即可将挡板框架安装至中间散热器，方便安装和拆卸。
如图1和图3所示，加强翅片5包括翅片横板51和翅片竖板52，所述翅片横板的一端与侧连接板的板面垂直连接，翅片横板沿侧连接板的长度方向延伸，翅片竖板与翅片横板垂直连接。翅片横板与侧连接板的连接处采用圆弧过渡。翅片横板和翅片竖板对IGBT进行遮挡覆盖，可以抵抗爆炸力冲击。
翅片竖板的数量N与所述翅片横板长度A的关系为N＝A/2.2。在本实施例中，A为4.4mm，N为2。翅片横板宽度B1与所述翅片竖板宽度B2的比例为B1:B2＝(8-12):(2-3)，且B2大于2mm。在本实施例中，B2为2.5mm，B1为10mm。
挡板框架和加强翅片采用聚合物一体成型制成，聚合物包括玻璃纤维和环氧树脂或不饱和树脂。玻璃纤维的长度为25-35mm，玻璃纤维占聚合物的比例为30-40％。通过控制聚合物中玻纤长度和占比，在保障电气性能的同时，提升结构件强度，可有效抵抗爆破力冲击。在本实施例中，玻璃纤维的长度为30mm，玻璃纤维占聚合物的比例为35％。
本发明的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，挡板框架安装至柔直换流阀功率模块的中间散热器上，其中，顶部连接板抵接至中间散热器的顶部，两个侧连接板分别抵接至中间散热器的两侧，底部加强筋板抵接至中间散热器的前端面，挡板框架由中间散热器的前端面向后套接至中间散热器，再进行固定，方便安装和拆卸，同时底部加强筋板与中间散热器的前端面固定，缩小挡板框架在上下方向上的体积，加强翅片遮挡IGBT模块，在保障电气性能的同时，提升结构件强度，可有效抵抗爆破力冲击。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，包括挡板框架和加强翅片，所述挡板框架包括顶部连接板、两个侧连接板和底部加强筋板，顶部连接板的两端分别与两个侧连接板的上端连接，底部加强筋板的两端分别与两个侧连接板的下端连接，顶部连接板的板面与底部加强筋板的板面相互垂直，顶部连接板、两个侧连接板和底部加强筋板共同围设形成套接空间；
加强翅片位于挡板框架的两侧，加强翅片与侧连接板连接，加强翅片沿侧连接板的长度方向延伸设置。
2.根据权利要求1所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述底部加强筋板与侧连接板的连接处采用倾斜过渡，底部加强筋板与侧连接板的连接处形成大于120°的钝角。
3.根据权利要求1所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述柔直换流阀功率模块包括两个边散热器、中间散热器和两个IGBT，两个IGBT共同夹持中间散热器，两个边散热器分别位于两个IGBT的外侧，挡板框架套设至中间散热器的端部，中间散热器进入套接空间，加强翅片覆盖中间散热器两侧的IGBT。
4.根据权利要求3所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述顶部连接板上设有第一螺栓孔，底部加强筋板上设有第二螺栓孔，第一螺栓孔的轴线与第二螺栓孔的轴线垂直，中间散热器分别对应第一螺栓孔和第二螺栓孔设置安装孔。
5.根据权利要求1所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述加强翅片包括翅片横板和翅片竖板，所述翅片横板的一端与侧连接板的板面垂直连接，翅片横板沿侧连接板的长度方向延伸，翅片竖板与翅片横板垂直连接。
6.根据权利要求5所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述翅片横板与侧连接板的连接处采用圆弧过渡。
7.根据权利要求5所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述翅片竖板的数量N与所述翅片横板长度A的关系为N＝A/2.2。
8.根据权利要求5所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述翅片横板宽度B1与所述翅片竖板宽度B2的比例为B1:B2＝(8-12):(2-3)，且B2大于2mm。
9.根据权利要求1所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述挡板框架和加强翅片采用聚合物一体成型制成，聚合物包括玻璃纤维和环氧树脂或不饱和树脂。
10.根据权利要求9所述的柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板，其特征在于，所述玻璃纤维的长度为25-35mm，玻璃纤维占聚合物的比例为30-40％。
CN202210187987.7A 2022-02-28 2022-02-28 一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板 Active CN114520200B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210187987.7A CN114520200B (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210187987.7A CN114520200B (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114520200A CN114520200A (zh) 2022-05-20
CN114520200B true CN114520200B (zh) 2025-03-11

Family

ID=81599074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210187987.7A Active CN114520200B (zh) 2022-02-28 2022-02-28 一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114520200B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107731798A (zh) * 2017-09-08 2018-02-23 许继电气股份有限公司 一种压接式功率模块阀段及阀段框架
CN109245556A (zh) * 2018-08-31 2019-01-18 西安中车永电电气有限公司 一种内燃机车用大功率环路热管功率模块及其镜像结构

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2062666A1 (de) * 1970-12-19 1972-07-06 Bbc Brown Boveri & Cie Aus Bausteinen aufgebaute Stromrichteranlage
JP2010130779A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Yaskawa Electric Corp モータ制御装置
JP6161713B2 (ja) * 2013-10-07 2017-07-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
CN205753940U (zh) * 2016-05-13 2016-11-30 浙江正泰电器股份有限公司 变频器和igbt管接线端子的绝缘装置
CN207321092U (zh) * 2017-08-25 2018-05-04 天津瑞能电气有限公司 Igbt功率模块
CN208589928U (zh) * 2018-07-31 2019-03-08 常州博瑞电力自动化设备有限公司 一种换流阀屏蔽罩
CN210780621U (zh) * 2019-10-21 2020-06-16 深圳市安邦信电子有限公司 变频器
CN111030478B (zh) * 2019-12-26 2022-01-04 荣信汇科电气股份有限公司 一种带有多层级防爆和防护结构的柔直功率模块
CN111994802A (zh) * 2020-08-14 2020-11-27 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司 一种柔直换流阀功率模块更换装置
CN113192910A (zh) * 2021-04-15 2021-07-30 常州易控汽车电子股份有限公司 一种igbt模块散热结构
CN113809937A (zh) * 2021-09-30 2021-12-17 深圳市聚能优电科技有限公司 模块式储能变流器的安装结构

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107731798A (zh) * 2017-09-08 2018-02-23 许继电气股份有限公司 一种压接式功率模块阀段及阀段框架
CN109245556A (zh) * 2018-08-31 2019-01-18 西安中车永电电气有限公司 一种内燃机车用大功率环路热管功率模块及其镜像结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN114520200A (zh) 2022-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106455456B (zh) 一种铜铝复合水冷板及其加工制作方法、水冷散热方法
CN207098959U (zh) 水冷散热基板及整流‑逆变集成化辅助功率模块
CN201557042U (zh) 相功率模块装置和变流器
CN114520200B (zh) 一种柔直换流阀功率模块用高强度绝缘挡板
CN210070713U (zh) 一种散热器用减震装置
CN110581382B (zh) 一种用于新能源电驱动系统的交流导电密封件结构
CN213625448U (zh) 一种具有快速导水结构的铝合金挡水板
CN209626208U (zh) 一种多层螺旋式微通道液冷散热装置
CN117295310A (zh) 一种功率模组及电子设备
CN210848747U (zh) 一种焊接机构
CN105489572B (zh) 功率元件模块及其散热器
CN211405710U (zh) 一种减速电机降温装置
CN209420138U (zh) 一种盖板及电机控制器
CN212935424U (zh) 一种散热式电缆桥架
CN106158169A (zh) 一种管型母线接头绝缘结构
CN219106334U (zh) 一种电池盖板组件
CN219034854U (zh) 一种散热器
CN210523773U (zh) 一种压铸机的散热装置
CN210040183U (zh) 一种绝缘栅双极型晶体管模块高效水冷器
CN201509156U (zh) 一种开关电源
CN220306669U (zh) 一种转接支座部件、电池模组及电池包
CN213754191U (zh) 电机散热组件及散热电机
CN204679536U (zh) 一种2p单相导轨式电能表
CN218274578U (zh) 散热器的散热底板和散热器
CN221747136U (zh) 一种提高触片导电性能的小型断路器触头结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant