一种高密度大电流驱动箱的制作方法

1.本发明涉及一种高密度大电流驱动箱，属于多通道化成分容设备技术领域。


背景技术：

2.目前普通的多通道化成分容设备驱动箱有如下特征：1.成品设备尺寸大，一般尺寸为长650mm，宽350mm，高550mm，因为该成品驱动箱尺寸较大，则只能在化成分容设备外置，需考虑额外的场地安置驱动箱；2.常见的驱动箱核心驱动板模块尺寸大，常见规格长 500mm，宽330mm；3.常见的驱动箱核心驱动板模块过流能力小，常见驱动板模块最大承载电流为20～30a；4.常见的驱动箱核心驱动板模块，通道数量一旦确定，不能随便变换或组合通道数，针对不同客户要求，需要做多种驱动板模块，以满足不同客户的需求；5.驱动箱成品整体受热不均匀，因核心驱动板模块没有独立风道，则会导致核心驱动板模块过热，无法承载更高的电流能力；6.常见的多通道驱动箱，各通道间电流端子并无物理防呆结构，正负极容易插错。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提出了一种整体结构尺寸紧凑，能量密度高，能承载较大电流，且核心驱动板模块通道数可通用组合、而且不易插错的高密度大电流驱动箱。
4.本发明所述的一种高密度大电流驱动箱，其特征在于：包括用于控制化成分容充放电功能的驱动板、用于向驱动板供电的母线铜排组件、用于实现信号转接的信号总线板组件、用于采集驱动板输入输出控制信号的控制板组件和用于散热的散热系统组件；
5.所述母线铜排组件包括用于固定并传输电流电压控制信息的 pcb板、用于导电的铜排和用于向驱动板供电及双向传输控制信息的 128针连接器，所述pcb板具有两彼此平行的端面，所述pcb板内置驱动板模块，以插接驱动板的一面为前，反之为后；所述pcb板的后端面沿pcb板轴向固定安装用于导电的铜排，所述pcb板的前端面沿轴向固定安装若干套所述128针连接器，并保持所述128针连接器的连接触头朝前，用于与驱动板模块的供电端口插接以向驱动板模块供电；所述铜排包括若干条彼此平行的铜条，并且所述铜条沿驱动板模块气流方向排布成列，所述铜排的前端面与所述128针连接器的接线端子电连接，所述铜排的后端面通过所述ac
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dc双向逆变器与外界电源电连接；
6.所述信号总线板组件包括信号总线板和32针连接器，所述信号总线板安装于所述128针连接器下方的所述pcb板的前端面上；所述32 针连接器沿pcb板轴向安装于所述信号总线板上，并且每套所述32 针连接器对应一套所述128针连接器，所述信号总线板通过所述32针连接器与所述128针连接器双向信号连接；
7.所述控制板组件设置于所述信号总线板的端部，并且所述控制板组件的信号传输端口与所述信号总线板的信号传输端口双向信号连接；
8.每套所述驱动板与对应一套所述128针连接器，每套所述驱动板均包括驱动板基板、驱动面板和驱动板导轨，所述驱动板基板通过所述驱动板导轨可滑动地安装于所述pcb
板的前端面上，所述驱动板基板的前、后部分别设有驱动板模块风道进口和驱动板模块风道出口，在所述驱动板模块风道进口外部罩设风道导向结构，所述风道导向结构的顶部布设若干进风口；所述驱动板基板内置驱动板模块，并且所述驱动板模块上设置至少一个独立的测试通道，每个所述测试通道设有用于与所述128针连接器连接触头对应的连接通道插接端口以及一对用于充放电的电流连接端子，其中所述连接通道插接端口和所述电流连接端子分列于所述驱动板模块的两侧，所述电流连接端子分别为正极电流连接端子和负极电流连接端子，用于输出化成分容测试电流；所述驱动面板可拆卸地安装于所述驱动板基板的前部，并且所述驱动面板上设有多对电流端子防呆结构，每个所述正极电流连接端子和负极电流连接端子均对应安装一个电流端子防呆结构，用于确保正极电流连接端子和负极电流连接端子、测试通道与测试通道间的电流连接端子互不干扰；
9.所述散热系统组件包括若干抽气式散热风机，所述抽气式散热风机设置于所述驱动板模块的风道导向结构后部，并且所述抽气式散热风机的抽风口设置于所述驱动板模块风道出口处，用于将驱动板模块及母线铜排组件产生的热量经过风道导向结构一起抽出。
10.进一步，所述驱动板基板自带若干第二散热风机，所述第二散热风机设置于所述驱动板基板的顶部，并且所述第二散热风机的出风口对准所述风道导向结构的进风口，用于向所述驱动板基板内部输入冷风。
11.进一步，所述驱动面板上设有拉手。
12.进一步，所述驱动面板通过面板紧固螺钉可拆卸地安装于所述驱动板基板的前部。
13.进一步，所述信号总线板为一l型板体结构。
14.本发明的有益效果是：(1)此方案相比普通多通道化成分容设备驱动箱，结构更为紧凑，能量密度更高，单一驱动板模块尺寸为 200mmx100mm，且本专利驱动箱可作为部件模块直接规划设计在化成分容设备中，并可以根据需求可并联多组驱动箱同时使用，不需要在设备外部额外多占场地；
15.(2)提供了多种通道选择方案，在不变更任何硬件设施的情况下，同一驱动箱理论上可以做到1～16通道方案任选；灵活多变的通道方案选择，只需要增减通用的驱动板模块即可实现；常规驱动板因为将所有的通道数均做在一块驱动板模块上，一旦驱动板模块确定，则不能随意更换通道数；
16.(3)本方案驱动板模块提供了软件变更通道数的方案，即可以选择单一驱动板一个通道，也可以选择单一驱动板模块两个通道，且两个通道相互之间独立，并不相互影响；
17.(4)提供了大电流方案，常规驱动板模块一般承载能力只有 20～30a电流，本方案中单一驱动板模块的单一通道，最大能承受200a 电流，远超常规驱动箱设备；
18.(5)驱动板，自带驱动板导轨及拉手，维修模式做到极简，松两颗面板紧固螺钉即可快速插拔驱动板模块，方便快捷的更换或维修驱动板模块；
19.(6)驱动板自带4种物理防呆结构，确保正负极电流端子、测试通道与测试通道间电流端子，互不干扰，不存在插错风险。
附图说明
20.图1是本发明的信号传输框图。
21.图2是本发明的结构主视图。
22.图3是本发明的侧视图。
23.图4是本发明的连接示意图；
24.图5是本发明的连接主视图；
25.图6是本发明的驱动板模块主视图；
26.图7是本发明的驱动板模块俯视图；
27.图8是本发明的驱动板基板结构图之一；
28.图9是本发明的驱动板基板结构图之二。
具体实施方式
29.下面结合附图进一步说明本发明。
30.参照附图：
31.实施例1本发明所述的一种高密度大电流驱动箱，包括用于控制化成分容充放电功能的驱动板1、用于向驱动板供电的母线铜排组件 2、用于实现信号转接的信号总线板组件3、用于采集驱动板输入输出控制信号的控制板组件4和用于散热的散热系统组件5；
32.所述母线铜排组件2包括用于固定并传输电流电压控制信息的 pcb板21、用于导电的铜排22和用于向驱动板模块供电及双向传输控制信息的128针连接器23，所述pcb板21具有两彼此平行的端面，以插接驱动板模块1的一面为前，反之为后；所述pcb板21的后端面沿pcb板轴向焊接用于导电的铜排22，所述pcb板21的前端面沿轴向固定安装若干套所述128针连接器23，并保持所述128针连接器23 的连接触头朝前，用于与驱动板模块1的供电端口插接以向驱动板模块供电及双向传输控制信息；所述铜排22包括若干条彼此平行的铜条，并且所述铜条沿驱动板模块气流方向排布成列，所述铜排22的前端面与所述128针连接器23的接线端子电连接，所述铜排22的后端面通过所述ac
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dc双向逆变器6与外界电源电连接；母线铜条组件2可与ac
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dc双向逆变器6连接取电，母线铜条组件2通过128针连接器23 向驱动板模块1供电，母线铜条组件2上按照驱动板模块的相对尺寸焊接多套128针连接器23，每套128针连接器23对应插接一套驱动板模块1；
33.所述信号总线板组件3包括信号总线板31和32针连接器32，所述信号总线板31安装于所述128针连接器23下方的所述pcb板21的前端面上；所述32针连接器32沿pcb板轴向安装于所述信号总线板31 上，并且每套所述32针连接器32对应一套所述128针连接器23，所述信号总线板31通过所述32针连接器32与所述128针连接器23双向信号连接；
34.所述控制板组件4用来采集驱动板模块1输入信号及输出控制信号，为了保证驱动板模块有良好的散热风道，利用信号总线板组件3 做信号转接，所述控制板组件4设置于所述信号总线板3的端部，并且所述控制板组件4的信号传输端口与所述信号总线板31的信号传输端口双向信号连接；
35.每套所述驱动板1与对应一套所述128针连接器23，每套所述驱动板1均包括驱动板基板11、驱动面板12和驱动板导轨13，所述驱动板基板11通过所述驱动板导轨13可滑动地安装于所述pcb板21的前端面上，并且所述驱动导轨13垂直于前端面，使得所述驱动板基板可以直接与所述128针连接器23插接在一起；所述驱动板基板11的前、后部分别设有驱动板模块风道进口111和驱动板模块风道出口112，保证驱动板基板外面的冷风被吸入驱动
箱，并强迫冷风流经驱动板模块，从而保证驱动板模块产生的热量能被带走，并在所述驱动板模块风道出口112外部罩设风道导向结构14，并且所述风道导向结构14的顶部布设若干出风口；所述驱动板基板内置驱动板模块，所述驱动板模块为通用模块，根据客户需求可随意选择通道数量，驱动板模块通道数量与其电流承载能力相关，承载电流越小时，则只需要占用连接器较少针数，则其可选择通道数更多，承载电流越大时，则只需占用连接器较多针数，则其可选择通道数相对较少；所述驱动板模块上设置1或2个独立的测试通道，每个所述测试通道设有用于与所述128针连接器连接触头对应的连接通道插接端口以及一对用于充放电的电流连接端子，其中所述连接通道插接端口和所述电流连接端子分列于所述驱动板模块的两侧，所述电流连接端子分别为正极电流连接端子和负极电流连接端子，用于输出化成分容测试电流；所述驱动面板12 可拆卸地安装于所述驱动板基板的前部，并且所述驱动面板12上设有多对电流端子防呆结构121，每个所述正极电流连接端子和负极电流连接端子均对应安装一个电流端子防呆结构121，用于确保正极电流连接端子和负极电流连接端子、测试通道与测试通道间的电流连接端子互不干扰；
36.所述散热系统组件5包括若干抽气式散热风机51，所述抽气式散热风机51设置于所述驱动板的风道导向结构14后部，并且所述抽气式散热风机51的抽风口设置于所述驱动板模块风道出口处，驱动板模块散热均匀，将驱动板模块及母线铜条组件产生的热量，经过风道导风结构一起抽出，在保证抽风效果的同时，确保冷风流经驱动板模块，从而带走热功耗。
37.母线铜条组件2沿驱动板模块气流方向的整体宽度小于驱动板模块本身厚度，保证驱动板模块拥有良好的散热风道，确保驱动板模块大电流情况下运行产生的热功耗能及时被带走。
38.所述驱动板基板11自带若干第二散热风机113，可确保驱动板模块在大电流状态运行时，产生的热量可以及时排出；所述第二散热风机113设置于所述驱动板基板11的顶部，并且所述第二散热风机113 的出风口对准所述风道导向结构14的进风口，用于向所述驱动板基板 11内部输入冷风，第二散热风机113的出风风道与驱动箱风机风道一致并相连通，确保驱动板模块产生的热量，能全部进入驱动板基板的风道导向结构中，使得热量排出更彻底。
39.所述驱动面板12上设有拉手122。
40.所述驱动面板12通过面板紧固螺钉123可拆卸地安装于所述驱动板基板11的前部，松掉驱动板模块面板两颗面板紧固螺钉123，即可拔出驱动板模块，插入驱动板模块时，驱动板导轨13起导向及定位作用，128针连接器同样存在导向结构，即便是盲插，也能很轻松插上驱动板模块。
41.所述信号总线板31为一l型板体结构，信号总线板组件3与驱动板模块1气流方向平行，则保证信号总线板组件3不影响驱动板模块散热；信号总线板组件3与母线铜条组件2采用32针连接器32传输信号，每一块驱动板模块1对应一套32针连接器。
42.驱动板模块的通道数量与其电流承载能力相关，承载电流越小时，则只需要占用连接器较少针数，则其可选择通道数更多，承载电流越大时，则只需占用连接器较多针数，则其可选择通道数相对较少；具体的，本实施例中的驱动板模块1，单一模块可利用软件选择使用单一测试通道，或者同时使用两个测试通道；当单一测试通道运行时，则驱动板模块
两测试通道并联为一测试通道，则该单一驱动板模块此时最大电流承载能力为200a；当选用两个测试通道同时运行，且每一测试通道电流承载能力均为200a时，即该单一驱动板模块此时最大电流承载能力为400a；当驱动板模块同时运行两测试通道，且每一测试通道承载200a电流时，驱动箱同一母线铜条组件最多可扩展对接8块驱动板模块，即本专利驱动箱最多能承受16通道200a电流同时运行；当驱动板只运行单一测试通道，且每一测试通道承载200a 电流时，驱动板同一母线铜条组件最多可扩展对接8块驱动板模块，此时驱动箱则为8通道200a电流；在驱动箱其他硬件设施均不变化的情况下，可以等比例缩减通道数，即直接减少驱动板模块数量，以调整满足不同客户通道配置需求，配置驱动板数量与通道数对应如下关系：
43.配置驱动板模块数量对应测试通道数量1块驱动板模块1通道/2通道2块驱动板模块2通道/4通道3块驱动板模块3通道/6通道4块驱动板模块4通道/8通道5块驱动板模块5通道/10通道6块驱动板模块6通道/12通道7块驱动板模块7通道/14通道8块驱动板模块8通道/16通道
44.所述驱动板1的驱动面板上自带4种物理的电流端子防呆结构121，单一驱动板模块同时运行两个测试通道时，有4根电流线，即第一电流正极、第一电流负极、第二电流正极和第二电流负极，分别对应四种电流端子防呆结构，驱动板上四种电流端子防呆结构可以保证4根电流线相互独立，不存在插错的可能。
45.本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。