(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202222198360.X (22)申请日 2022.08.19 (73)专利权人 武汉新能源接入 装备与技 术研究 院有限公司 地址 430202 湖北省武汉市江夏区藏龙岛 科技园栗庙路16号 (72)发明人 王敏　姚圣祥　严龙　武美娜　 (74)专利代理 机构 武汉华之喻知识产权代理有 限公司 42 267 专利代理师 邓彦彦　廖盈春 (51)Int.Cl. H02M 7/06(2006.01) H02M 1/00(2007.01) H05K 7/20(2006.01) (54)实用新型名称 一种紧缩型功率单 元模块 (57)摘要 本实用新型提供一种紧缩型功率单元模块， 包括： N个单元组件， 每个单元组件包括： LC谐振 电路和二极管整流单元； 所述二 极管整流单元采 用M组二极管整流模块串联， 每组二极管整流模 块包括4个二极管； 还包括： 功率单元散热器和二 极管整流模块固定板； 各个单元组件的LC谐振电 路顺序排列置于功率单元散热器上方， 并与功率 单元散热器固定； 各个单元 组件的二极管整流单 元顺序排列置于二极管整流模块固定板上方， 并 与二极管整流模块固定板固定； N个单元组件按 照所述顺序排列方向并联连接； LC谐振电路包括 谐振电容和谐振变压器； 所述谐振电容通过利兹 线缆串联到谐振变压器原边的其中一极； 谐振变 压器的副边 通过导线连接二极管整流单 元。 权利要求书1页 说明书5页 附图4页 CN 218102976 U 2022.12.20 CN 218102976 U 1.一种紧缩型功率单元模块， 其特征在于， 包括： N个单元组件， 每个单元组件包括： LC 谐振电路和二极管整流单元； 所述二极管整流单元采用M组二极管整流模块串联， 每组二极 管整流模块包括 4个二极管； N和M均为 正整数； 所述紧缩型功率单元模块还包括： 功率单元散热器和二极管整流模块固定板； 各个单 元组件的LC谐振电路顺序排列置于功率单元散热器上方， 并与功率单元散热器固定； 各个 单元组件的二极管整流单元顺序排列置于二极管整流模块固定板上方， 并与二极管整流模 块固定板固定； 所述N个单元组件按照所述 顺序排列方向并联 连接； 所述LC谐振电路包括谐振电容和谐振变压器； 所述谐振电容通过利兹线缆串联到谐振 变压器原边的其中一极； 谐振变压器的副边 通过导线连接二极管整流单 元。 2.根据权利要求1所述的功率单 元模块， 其特 征在于， 还 包括： N个输入端接线支座； N个输入端接线支座固定于功率单元散热器的一侧， 与N个LC谐振电路分别排列成N个 独立回路； 每个输入端接线支座上固定2个输入接线端， 一个输入接线端通过利兹线缆将谐振电 容串联到谐振变压器原 边的其中一极， 另一个输入接线端通过利兹线缆连接到谐振变压器 原边的另外一极； 谐振变压器整体灌封在 铝型材外壳中， 底部直接安装固定在功率单 元散热器上。 3.根据权利要求1所述的功率单元模块， 其特征在于， 还包括： 扎线支架和N个温度传感 器； 每个谐振变压器周围安装一个温度传感器； N个温度传感器的走线通过扎线支架汇聚 后对外连接； 所述温度传感器和扎线支 架均固定在功率单 元散热器上。 4.根据权利要求1所述的功率单元模块， 其特征在于， 所述二极管整流模块固定板通过 螺栓固定在功率单 元散热器上， 功率单 元散热器为整块铝材散热器， 无散热翅片。 5.根据权利要求1所述的功率单元模块， 其特征在于， 所述功率单元散热器上部固定有 接地引线排。 6.根据权利要求1所述的功率单元模块， 其特征在于， 所述功率单元散热器背后上下两 侧位置各安装有抽拉式滑轨 。 7.根据权利要求1所述的功率单元模块， 其特征在于， 所述二极管整流单元以二极管整 流模块绝缘架 为安装载体， 安装有二极管模块散热器、 绝缘子、 M组二极管整流模块、 二极管 整流模块复合母排以及M个滤波电容。 8.根据权利要求7所述的功率单元模块， 其特征在于， 所述二极管模块散热器为翅片式 散热器， M组二极管整流模块底部 涂抹导热硅 脂安装到二极管模块散热器上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 218102976 U 2一种紧缩型功率 单元模块 技术领域 [0001]本实用新型属于高压充电领域， 更 具体地， 涉及一种紧缩型功率单 元模块。 背景技术 [0002]在高压挂网充电系统中， 输入电压达到4kV  DC， 输出电压达到6.4kV DC， 高压充电 柜中的开关器件必须满足相 应的电压等级及电气安全距离的要求， 因此， 高压挂网充电系 统对电路要求很高。 [0003]比较成熟的充电方案有Buck ‑Boost混合充电方案、 H桥逆变 ‑整流混合充电方案、 LC谐振‑整流充电方案等。 Buck ‑Boost混合充电方案主要特点是使用的开关器件少、 结构简 单、 输入与输出不隔离。 由于低压开关器件及应用成熟， 低压充电系统中主要采用两电平 Buck‑Boost混合充电方案， 而高压充电系统只有采用三电平Buck ‑Boost混合充电方案才能 满足要求， 但是三电平充电方案应用于高压充电系统中技术未成熟， 同时高压系统中输入 输出的不隔离对器件本身及器件使用空间要求很高， 无法工程 化应用。 [0004]H桥逆变‑整流混合充电方案主要特点输入与输出隔离， 可以应用于高低压充电系 统， 同时技术方案成熟， 逆变侧采用三电平H桥逆变可满足输入高电压要求， 但是由于此充 电系统中有中频变压器的存在， 使得充电设备的体积大、 质量重， 应用无法普及。 [0005]LC谐振‑整流充电方案主要特点是器件工作频率高、 损耗低、 功率密度高， 应用于 低压充电系统技 术方案成熟， 应用于高压充电系统的方案未 见报道。 实用新型内容 [0006]针对现有技术的缺陷， 本实用新型的目的在于提供一种紧缩型功率单元模块， 旨 在解决现有LC谐振 ‑整流功率模块体积大， 应用于高压充电领域 不便的问题。 [0007]为实现上述目的， 本实用新型提供了一种紧缩型功率单元模块， 包括：  N个单元组 件， 每个单元组件包括： LC谐振电路和二极管整流单元； 所述二极管整流单元采用M组二极 管整流模块串联， 每组二极管整流模块包括 4 个二极管； N和M均为 正整数； [0008]所述紧缩型功率单元模块还包括： 功率单元散热器和二极管整流模块固定板； 各 个单元组件的LC谐振电路顺序排列置于功率单元散热器上方， 并与功率单元散热器固定； 各个单元组件的二极管整流单元顺序排列置于二极管整流模块固定板上方， 并与二极管整 流模块固定 板固定； [0009]所述N个单元组件按照所述 顺序排列方向并联 连接； [0010]所述LC谐振电路包括谐振电容和谐振变压器； 所述谐振电容通过利兹线缆串联到 谐振变压器原边的其中一极； 谐振变压器的副边 通过导线连接二极管整流单 元。 [0011]在一个可选的示例中， 所述紧缩型功率单 元模块还 包括： N个输入端接线支座； [0012]N个输入端接线支座固定于功率单元散热器的一侧， 与N个LC谐振电路分别排列成 N个独立回路； [0013]每个输入端接线支座上固定2个输入接线端， 一个输入接线端通过利兹线缆将谐说　明　书 1/5 页 3 CN 218102976 U 3