一种垂直结构模块化电力电子变换器的制作方法

技术特征：
1.一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，包括功率总线(1)、信号总线(4)和若干个一级模块(3)，所述功率总线(1)和信号总线(4)分别布置在一级模块(3)的相对两侧，若干个一级模块(3)依次层叠布置，相邻一级模块(3)的功率总线(1)之间以及信号总线(4)之间均通过插接连接；所述一级模块(3)上集成有开关功率模块、滤波采样模块、控制模块和辅助电源模块，所述开关功率模块、滤波采样模块、控制模块和辅助电源模块均通过排针形式插接有二级模块(2)，所述滤波采样模块用于滤除功率总线(1)中的功率pwm信号的高频分量产生低频电流电压并将滤除后的电流电压经信号总线(4)送入控制模块；所述控制模块用于读取信号总线(4)的电流电压信号进行解析得到开关信号并将开关信号经信号总线(4)送入开关功率模块以及用于从外界收发信息；所述开关功率模块用于解析开关信号得到半导体开关信号并输入功率半导体中以及用于向功率总线(1)中输入功率pwm信号；所述辅助电源模块用于为开关功率模块、滤波采样模块和控制模块供电。2.根据权利要求1所述的一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，所述滤波采样模块包括电感和电容，所述滤波采样模块上插接的二级模块(2)包括电流电压传感器(5)和信号调理模块(6)，所述功率总线(1)包括功率pwm线和滤波后功率线，电感的一端连接功率pwm线，电感的另一端连接电容的一端，电容的另一端连接滤波后功率线，所述电感和电容用于滤除功率总线(1)中的功率pwm信号的高频分量产生低频电流电压，所述电感和电容的连接节点上连接有电流电压传感器(5)，所述电流电压传感器(5)的输出端连接信号调理模块(6)，所述信号调理模块(6)的输出端连接信号总线(4)的电压电流信号，所述信号调理模块(6)用于接收电流电压传感器(5)传输的电流电压信号并进行偏置和放缩送入信号总线(4)。3.根据权利要求1所述的一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，所述控制模块包括光串口(11)，控制模块上插接的二级模块(2)还包括控制器最小系统板(10)、人机交互模块(9)、sd卡(12)，所述控制器最小系统板(10)用于向信号总线(4)输出6路pwm信号和停机信号以及用于从信号总线(4)读取电压电流信号进行解析得到开关信号并将开关信号送入信号总线(4)以及用于从外界收发信号，所述人机交互模块(9)和控制器最小系统板(10)通讯连接，所述人机交互模块(9)用于修改控制器最小系统板(10)中程序的参数和控制电力电子变换器的开关，所述sd卡(12)和控制器最小系统板(10)通讯，所述sd卡(12)用于存储控制器最小系统板(10)中程序的必要参数，所述光串口(11)用于接收光纤传入的信号，供上位机读取数据。4.根据权利要求1所述的一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，所述开关功率模块包括开关拓扑(8)，所述开关功率模块上插接的二级模块(2)还包括半桥驱动模块(7)，所述开关拓扑(8)和功率总线(1)通讯连接，所述开关拓扑(8)用于控制每条功率总线(1)间的连接和断开产生功率pwm信号，所述半桥驱动模块(7)用于驱动开关拓扑(8)中的开关管，所述半桥驱动模块(7)的pwm输入端和停机信号端连接信号总线(4)，所述半桥驱动模块(7)用于解析开关信号得到半导体开关信号并将半导体开关信号送入功率半导体。5.根据权利要求1所述的一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，所述辅助
电源模块包括锂电池管理模块(13)和锂电池(14)，所述二级模块(2)包括开关降压电路，所述锂电池管理模块(13)用于控制锂电池(14)的充放电，所述锂电池管理模块(13)的输出端连接信号总线(4)；所述开关降压电路用于从功率总线(1)侧取电并进行降压送入锂电池管理模块(13)的输入端。6.根据权利要求5所述的一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，所述辅助电源模块还包括microusb接口，所述microusb接口安装在辅助电源模块的侧边边缘，所述microusb接口的输出端连接至锂电池管理模块(13)的输入端。7.根据权利要求1所述的一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，所述二级模块(2)均以2.54mm排针形式分别连接在开关功率模块、滤波采样模块、控制模块和辅助电源模块中。8.根据权利要求1所述的一种垂直结构模块化电力电子变换器，其特征在于，相邻一级模块(3)的功率总线(1)之间和信号总线(4)之间均通过排针形式插接连接。

技术总结
本实用新型公开了一种垂直结构模块化电力电子变换器，功率总线和信号总线布置在一级模块的相对两侧，若干个一级模块依次层叠布置，一级模块的功率总线之间和信号总线之间均通过插接连接；一级模块上集成有开关功率模块、滤波采样模块、控制模块和辅助电源模块，每个模块均通过排针形式插接有二级模块，滤波采样模块用于滤除功率PWM信号的高频分量产生低频电流电压并送入控制模块；控制模块用于解析电流电压信号得到开关信号并经信号总线送入开关功率模块以及用于从外界收发信息；开关功率模块用于解析开关信号得到半导体开关信号并输入功率半导体中以及用于向功率总线中输入功率PWM信号；辅助电源模块用于供电。本实用新型拆装方便。新型拆装方便。新型拆装方便。


技术研发人员：项张威 李润田 邓力子 王文华 田圆媛 冯伯乐 曹伟 雷万钧
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2022/1/14