叠层母排及功率单元的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种叠层母排及功率单元。


背景技术：

2.叠层母排是一种多层复合结构连接排，具有可重复电气性能、低阻抗、抗干扰、可靠性好、装配简洁等优点。其被广泛应用于电力及混合牵引、电力开关系统、发电系统、电动设备的功率转换模块等。现有技术中，大多通过增大安装孔孔径的方式实现母排安装孔绝缘的效果。这种方式会减小母排的面积，进而会导致母排的发热量较高。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种叠层母排及功率单元，用以解决现有叠层母排的母排面积小、发热量大的问题。
4.根据本实用新型的第一方面，提供了一种叠层母排，包括：母排组件、中间绝缘层和绝缘垫圈。
5.其中，所述中间绝缘层设置于所述母排组件内部，并用于防止所述母排组件发生两极短路。所述母排组件上开设有安装孔，所述安装孔上设置有绝缘垫圈。
6.根据本实用新型提供的一种叠层母排，所述母排组件包括正极母排、负极母排和接地母排。
7.其中，所述正极母排、所述接地母排及所述负极母排依次叠置设置。所述中间绝缘层设置在所述正极母排与所述接地母排之间、以及所述接地母排与所述负极母排之间。
8.根据本实用新型提供的一种叠层母排，所述中间绝缘层包括第一中间绝缘层。所述第一中间绝缘层设置在所述正极母排与所述接地母排之间。所述第一中间绝缘层完全覆盖所述正极母排及所述接地母排之间的接触面，且所述第一中间绝缘层的外边缘凸出至所述正极母排的外边缘和所述接地母排的外边缘外侧。
9.根据本实用新型提供的一种叠层母排，所述中间绝缘层包括第二中间绝缘层。所述第二中间绝缘层设置在所述接地母排与所述负极母排之间。所述第二中间绝缘层完全覆盖所述接地母排及所述负极母排之间的接触面，且所述第二中间绝缘层的外边缘凸出至所述接地母排的外边缘及所述负极母排的外边缘外侧。
10.根据本实用新型提供的一种叠层母排，所述正极母排包括第一电容绝缘区域。所述第一电容绝缘区域位于远离所述负极母排的一侧。所述第一电容绝缘区域内安装有第一电容绝缘板。
11.根据本实用新型提供的一种叠层母排，所述负极母排包括第二电容绝缘区域。所述第二电容绝缘区域位于远离所述正极母排的一侧。所述第二电容绝缘区域内安装有第二电容绝缘板。
12.根据本实用新型的第二方面，提供了一种功率单元，包括箱体和如上所述的叠层母排。所述叠层母排安装至所述箱体内部。
13.根据本实用新型提供的一种功率单元，所述母排组件包括正极母排、负极母排和接地母排。所述正极母排、所述接地母排及所述负极母排依次叠置设置。
14.所述正极母排包括第一电容绝缘区域。所述第一电容绝缘区域内安装有第一电容绝缘板。所述负极母排包括第二电容绝缘区域。所述第二电容绝缘区域内安装有第二电容绝缘板。
15.所述功率单元还包括薄膜电容和防爆电容。所述薄膜电容连接至所述第一电容绝缘板的远离所述正极母排的一侧。所述防爆电容连接至所述第二电容绝缘板的远离所述负极母排的一侧。
16.根据本实用新型提供的一种功率单元，所述功率单元包括散热器。所述散热器与所述防爆电容位于所述母排组件的同侧。且所述散热器与所述母排组件间隔设置。
17.根据本实用新型提供的一种功率单元，所述功率单元包括igbt。所述igbt位于所述母排组件与所述散热器之间。且所述igbt与所述母排组件连接。
18.在本实用新型提供的叠层母排中，所述中间绝缘层设置于所述母排组件内部，并用于防止所述母排组件发生两极短路。所述母排组件上开设有安装孔。所述安装孔上设置有绝缘垫圈。
19.通过这种结构设置，在母排组件的安装孔内设置绝缘垫圈，以实现母排组件安装孔的绝缘效果。由此，母排组件上安装孔的孔径相对较小，母排组件的面积相对较大，其散热效果较好，发热量相对较低。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型提供的叠层母排的结构示意图；
22.图2是本实用新型提供的叠层母排的截面结构示意图；
23.图3是本实用新型提供的功率单元的结构示意图；
24.图4是图2中a处的局部放大图；
25.图5是图2中b处的局部放大图；
26.附图标记：
27.100、叠层母排；200、安装孔；300、绝缘垫圈；400、正极母排； 500、负极母排；600、接地母排；701、第一中间绝缘层；702、第二中间绝缘层；801、第一电容绝缘板；802、第二电容绝缘板；901、箱体；902、薄膜电容；903、防爆电容；904、散热器；905、igbt。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
29.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
31.在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.下面结合图1至图5对本实用新型实施例提供的一种叠层母排 100及功率单元进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本实用新型的示意性实施方式，并不对本实用新型构成任何特别限定。
34.本实用新型第一方面的实施例提供了一种叠层母排100，如图1 和图2所示，该叠层母排100包括：母排组件、中间绝缘层和绝缘垫圈300。
35.其中，中间绝缘层设置于母排组件内部，并用于防止母排组件发生两极短路。母排组件上开设有安装孔200，安装孔200上设置有绝缘垫圈300。
36.通过这种结构设置，在母排组件的安装孔200内设置绝缘垫圈 300，以实现母排组件安装孔200的绝缘效果。由此，母排组件上安装孔200的孔径相对较小，母排组件的面积相对较大，其散热效果较好，发热量相对较低。
37.在本实用新型的一个实施例中，母排组件包括正极母排400、负极母排500和接地母排600。
38.其中，正极母排400、接地母排600及负极母排500依次叠置设置。中间绝缘层设置
在正极母排400与接地母排600之间、以及接地母排600与负极母排500之间。
39.进一步，在本实用新型的一个实施例中，中间绝缘层包括第一中间绝缘层701。第一中间绝缘层701设置在正极母排400与接地母排 600之间。第一中间绝缘层701完全覆盖正极母排400及接地母排600 之间的接触面，且第一中间绝缘层701的外边缘凸出至正极母排400 的外边缘和接地母排600的外边缘外侧。
40.更进一步，中间绝缘层包括第二中间绝缘层702。第二中间绝缘层702设置在接地母排600与负极母排500之间。第二中间绝缘层 702完全覆盖接地母排600及负极母排500之间的接触面，且第二中间绝缘层702的外边缘凸出至接地母排600的外边缘及负极母排500 的外边缘外侧。
41.例如，如图2、图4和图5所示，正极母排400叠置于接地母排 600的上侧。正极母排400与接地母排600之间铺设有第一中间绝缘层701。接地母排600叠置于负极母排500的上侧。接地母排600与负极母排500之间铺设有第二中间绝缘层702。其中，正极母排400、第一中间绝缘层701、接地母排600、第二中间绝缘层702及负极母排500上相应开设有安装孔200，安装孔200内安装绝缘垫圈300。连接螺栓穿设并连接正极母排400、第一中间绝缘层701、接地母排 600、第二中间绝缘层702及负极母排500。
42.第一中间绝缘层701的尺寸大于正极母排400及接地母排600的尺寸，以使第一中间绝缘层701的外边缘凸出至正极母排400及接地母排600的外侧。由此，使得第一中间绝缘层701将正极母排400及接地母排600完全隔开，以提升二者之间的绝缘可靠性。
43.类似地，第二中间绝缘层702的尺寸大于负极母排500及接地母排600的尺寸，以使第二中间绝缘层702的外边缘凸出至负极母排 500及接地母排600的外侧。由此，使得第二中间绝缘层702将负极母排500及接地母排600完全隔开，以提升二者之间的绝缘可靠性。
44.在本实用新型的一个实施例中，正极母排400包括第一电容绝缘区域。第一电容绝缘区域位于远离负极母排500的一侧。第一电容绝缘区域内安装有第一电容绝缘板801。
45.在本实用新型的又一实施例中，负极母排500包括第二电容绝缘区域。第二电容绝缘区域位于远离正极母排400的一侧。第二电容绝缘区域内安装有第二电容绝缘板802。
46.如图2、图4和图5所示，正极母排400位于负极母排500的上侧。正极母排400的上侧面上设置有第一电容绝缘区域。第一电容绝缘区域内安装第一电容绝缘板801。负极母排500的下侧面上设置有第二电容绝缘区域。第二电容绝缘区域内安装第二电容绝缘板802。由此，能够在第一电容绝缘板801和第二电容绝缘板802上安装电容。例如，可以在第一电容绝缘板801的上侧安装薄膜电容，用于igbt 突波吸收；可以在第二电容绝缘板802的下侧安装防爆电容，用于 ac滤波。
47.本实用新型第二方面的实施例提供了一种功率单元，包括箱体 901和如上所述的叠层母排100。叠层母排100安装至箱体901内部。
48.进一步，由于该功率单元包括如上所述的叠层母排100，其同样具备如上所述的各项优势。
49.在本实用新型的一个实施例中，母排组件包括正极母排400、负极母排500和接地母排600。正极母排400、接地母排600及负极母排500依次叠置设置。
50.正极母排400包括第一电容绝缘区域。第一电容绝缘区域内安装有第一电容绝缘板801。负极母排500包括第二电容绝缘区域。第二电容绝缘区域内安装有第二电容绝缘板
802。
51.功率单元还包括薄膜电容902和防爆电容903。薄膜电容902连接至第一电容绝缘板801的远离正极母排400的一侧。防爆电容903 连接至第二电容绝缘板802的远离负极母排500的一侧。
52.例如，如图3至图5所示，正极母排400位于负极母排500的上侧。接地母排600设置在正极母排400与负极母排500之间。正极母排400与接地母排600之间铺设第一中间绝缘层701。接地母排600 与负极母排500之间铺设第二中间绝缘层702。正极母排400的上侧靠右位置处安装有第一电容绝缘板801。负极母排500的下侧靠左位置处安装有第二绝缘板。叠层母排100连接至箱体901内部。第一电容绝缘板801的上侧安装有薄膜电容902。第二电容绝缘板802的下侧安装有防爆电容903。其中，薄膜电容902用于igbt突波吸收。防爆电容903用于ac滤波。防爆电容903与叠层母排100通过铜排连接。铜排上焊接铜柱，以便防爆电容903与正极母排400、负极母排500及接地母排600连接。
53.通过将薄膜电容902及防爆电容903分别布设至叠层母排100的上侧与下侧，能够充分利用叠层母排100上侧与下侧的空间，使得功率单元的结构更加紧凑，空间利用率更高。
54.在本实用新型的一个实施例中，功率单元包括散热器904。散热器904与防爆电容903位于母排组件的同侧，且散热器904与母排组件间隔设置。
55.进一步，在本实用新型的一个实施例中，功率单元包括igbt905。 igbt905位于母排组件与散热器904之间，且igbt905与母排组件连接。例如，igbt905通过u型铜排与母排组件连接。
56.例如，如图3所示，散热器904布设在叠层母排100的下侧，且散热器904与母排组件之间设有一定的间距。也就是说，叠层母排 100悬空布设至散热器904的上方，有利于空气的流通，其散热效果更好。同时，在母排组件与散热器904之间布设igbt905，也能够进一步提升功率单元的结构紧凑性。
57.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。