一种集成式驱动结构的制作方法

1.本实用新型涉及控制驱动元件技术领域，尤其涉及一种集成式驱动结构。


背景技术：

2.在冷水机组中，其通常包括有压缩机、风冷冷凝器、水泵、扰流风机等功能部件，此外还包括一些ptc加热的控制部件，对于全变频的冷水机组，上述这些部件中，压缩机、风冷冷凝器的风机、水泵、扰流风机等均为变频部件，在装配时，上述压缩机变频柜、冷凝风机变频柜、水泵变频器等都是独立的变频驱动，以及控制部件大都是独立安装，分散布置，导致存在以下问题：
3.1、变频柜/变频器都需要相应的直流滤波器、正弦波滤波器、电抗器；如果是独立的分布式的单独的驱动设计，那么上述滤波器或者电抗器都需要单独再配置，增加很多零部件和装配空间。
4.2、变频器以及外围的滤波器、电抗器等都是功率电子元件，其运行过程中会产生大量的热，因此需要大量的散热设计，比如电抗器需要专门的风冷扰流设计进行强制对流散热，配置单独的风机和散热设计，又额外增加了风机等设计，导致成本高且结构复杂。
5.3、变频器内部还有整流器、逆变器、电容等是散热元件，如果是分体式设计，那么需要很多个散热冷板的设计，尺寸大，装配复杂。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种集成式驱动结构，其上集成有多个功能模块，且每个功能模块能供至少一种功能部件使用，减少了独立安装变频驱动的空间。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种集成式驱动结构，包括：
9.散热冷板；
10.变频功率输出单元，包括安装于所述散热冷板上的整流模块以及逆变模块，所述逆变模块设有至少两个交流输出接口；
11.非变频功率输出单元，包括安装于所述散热冷板上的直流电源输出模块以及电容板，所述直流电源输出模块设有直流输出接口；
12.弱电单元，包括安装于所述散热冷板上的逻辑板以及控制板，所述逻辑板连接于所述整流模块以及所述逆变模块，所述控制板连接于所述逻辑板；
13.绝缘件，设置于所述散热冷板上，用于隔离绝缘所述弱电单元与所述变频功率输出单元，以及隔离绝缘所述弱电单元与所述非变频功率输出单元。
14.作为优选，至少两个所述交流输出接口输出的交流电的值不同。
15.作为优选，所述整流模块包括整流驱动板以及连接于所述整流驱动板的ac/dc整流器，所述ac/dc整流器连接于所述逆变模块。
16.作为优选，所述整流驱动板和所述ac/dc整流器之间设有第一绝缘件。
17.作为优选，所述整流模块还包括滤波器，所述逆变模块设有滤波输出接口，所述滤波输出接口连接于所述滤波器。
18.作为优选，所述变频功率输出单元还包括电抗器，所述电抗器连接于所述ac/dc整流器的输入端。
19.作为优选，所述逆变模块包括连接于所述逻辑板的逆变驱动板，以及连接于所述逆变驱动板的逆变器，至少两个所述交流输出接口设于所述逆变器上。
20.作为优选，所述逆变驱动板和所述逆变器之间设有第一绝缘件。
21.作为优选，所述交流输出接口连接于压缩机、冷凝风机、水泵或扰流风机。
22.作为优选，所述非变频功率输出单元还包括ptc加热器输出模块，所述ptc加热器输出模块连接于所述逆变模块，且控制连接于ptc加热器。
23.本实用新型的有益效果：通过设置变频功率输出单元，且变频功率输出单元包括整流模块以及逆变模块，逆变模块设置有至少两个交流输出接口，至少两个交流输出接口可以连接不同的变频部件(如压缩机、冷凝风机、水泵或扰流风机等)的变频驱动，进而将所有需要调频的变频部件的供电电路集成至一个变频功率输出单元上，能够有效减少独立安装每个变频部件的变频驱动所需的空间。同时通过非变频功率输出单元以及弱电单元的设置，能够在散热冷板上集成非变频需求的直流电源输出模块、电容板以及逻辑板和控制板等，进一步减少独立安装每个功能模块的空间。
24.本实用新型通过在散热冷板上集成有变频功率输出单元、非变频功率输出单元、弱电单元等多个功能模块，只需一个散热冷板即可实现对多个功能模块的集中冷却，避免额外增加风机等设计导致成本过高。而且本实用新型集成多个功能模块的方式，能够减少散热冷板的使用，装配更加简单。
附图说明
25.图1是本实用新型提供的集成式驱动结构的原理结构示意图；
26.图2是本实用新型提供的第一种冷却结构与集成式驱动结构的装配示意图；
27.图3是本实用新型提供的第一种冷却结构与集成式驱动结构的装配示意图；
28.图4是本实用新型提供的第一种冷却结构与集成式驱动结构的装配示意图。
29.图中：
30.1、散热冷板；21、整流模块；211、整流驱动板；212、ac/dc整流器；213、滤波器；22、逆变模块；221、逆变驱动板；222、逆变器；23、电抗器；3、非变频功率输出单元；31、直流电源输出模块；32、电容板；33、ptc加热器输出模块；34、直流电气件；35、ptc加热器；4、弱电单元；41、逻辑板；42、控制板；5、绝缘件；6、第一绝缘件；71、冷凝风机；72、水泵；73、扰流风机；74、低压级压缩机；75、中压级压缩机；8、第二绝缘件；9、换热器。
具体实施方式
31.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固
定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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中的具体含义。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.本实施例提供一种集成式驱动结构，其能够将多个功能模块集成在一起，进而能够减小独立安装功能模块所需的空间，且便于对多个功能模块的集中冷却，避免额外增加风机等设计导致成本过高。
36.如图1所示，上述集成式驱动结构包括散热冷板1、变频功率输出单元、非变频功率输出单元3、弱电单元4以及绝缘件5，其中变频功率输出单元、非变频功率输出单元3、弱电单元4以及绝缘件5均设置于散热冷板1上，散热冷板1能够传递上述变频功率输出单元、非变频功率输出单元3以及弱电单元4散发的热量给换热器9，以实现对上述各单元的冷却。上述绝缘件5用于将弱电单元4与变频功率输出单元以及非变频功率输出单元3之间隔离绝缘，使得强弱电之间互不干扰。本实施例中，绝缘件5可以为绝缘珠等绝缘结构。
37.本实施例中，上述变频功率输出单元包括整流模块21、逆变模块22以及电抗器23，其中电抗器23连接于整流模块21，整流模块21连接于逆变模块22，上述整流模块21包括整流驱动板211以及连接于整流驱动板211的ac/dc整流器212，整流驱动板211连接于弱电单元4，以控制ac/dc整流器212完成交流电到直流电的转换，在ac/dc整流器212转换直流电后，将直流电输入至逆变模块22，逆变模块22将直流电转换为功能部件所需的交流电。本实施例中，上述需要交流电的功能部件包括但不限于冷凝风机71、水泵72、扰流风机73、压缩机(可以为低压级压缩机74以及中压级压缩机75)等。
38.进一步地，在整流驱动板211和ac/dc整流器212之间设有第一绝缘件6，以实现两者各自独立运行，而不会受到互相干扰。本实施例中，上述ac/dc整流器212的输入端连接有电抗器23。
39.以输入五个380v/3ph～50hz的三相交流供电为例，现有技术中，通常是五个380v/3ph～50hz的三相交流供电需要五套整流单元，五套整流单元需要分布装配到不同的位置，导致安装空间要求更大，且装配较为复杂。本实施例通过上述整流模块21，五个380v/3ph～50hz的三相交流供电均输入至一个整流模块21，经过整流模块21整流之后得到537v的直流输出，随后根据需要通过逆变模块22转换成不同功能部件所需的交流电。本实施例只需要一套整流模块21及外围电气件(如上述的电抗器23)，这部分功率电子元件可以做成共用公
共设计，考虑到要满足所有功能部件的功能驱动的功率要求，在设计时将整流模块21的总容量设计为大于所有功能部件的功能驱动所需的功率之和。
40.本实施例中，上述整流模块21还包括滤波器213，逆变模块22设有滤波输出接口，滤波输出接口连接于滤波器213，由逆变模块22提供滤波器213所需的功率。
41.上述逆变模块22包括逆变驱动板221以及逆变器222，其中逆变驱动板221连接于弱电单元4以及逆变器222，弱电单元4控制逆变驱动板221与整流驱动板211协调一致工作，逆变驱动板221控制逆变器222将ac/dc整流器212整流后的直流电转换为部分功能部件所需的交流电。在逆变器222上设有至少两个交流输出接口以及滤波输出接口，其中至少两个交流输出接口输出的交流电的值可以不同，以适用不同功能部件所需的功率要求。例如，本实施例的压缩机最大转速3000rpm，50hz，额定功率8kw；风机最大转速4500rpm，75hz，额定功率0.25kw，由于两者转速不一样，额定功率输出不一样，所以两者连接的交流输出接口输出的交流电的值也不同。本实施例中，需要指出的是，逆变器222上的至少两个交流输出接口可以全部连接有功能部件，也可以根据需要设计冗余接口，以备其中一个交流输出接口出现问题时，能够及时替换。可以理解的是，至少两个交流输出接口输出的交流电的值也可以相同。
42.本实施例中，逆变驱动板221和逆变器222之间也设有第一绝缘件6，以实现两者的各自独立运行，而不会受到互相干扰。需要指出的是，本实施例的第一绝缘件6同时绝缘隔离逆变驱动板221和逆变器222以及整流驱动板211和ac/dc整流器212。
43.如图1所示，上述非变频功率输出单元3包括安装于散热冷板1上的直流电源输出模块31以及电容板32，其中直流电源输出模块31(即dc/dc电源输出模块)和电容板32均连接于逆变器222，直流电源输出模块31设有直流输出接口，以连接直流电气件34。可以理解的是，上述非变频功率输出单元3还可以包括继电器等功率电子元件。
44.上述非变频功率输出单元3还包括ptc加热器输出模块33，ptc加热器输出模块33连接于逆变模块22，且控制连接于ptc加热器35，能够实现ptc加热器35的加热控制。
45.上述弱电单元4包括均安装于散热冷板1上的逻辑板41以及控制板42，逻辑板41连接于上述整流驱动板211以及逆变驱动板221，用于控制整流驱动板211和逆变驱动板221，以实现两者协调一致工作。上述控制板42连接于逻辑板41，以实现对逻辑板41发送控制指令。
46.优选地，上述非变频功率输出单元3与变频功率输出单元之间设有第二绝缘件8，以实现两个单元之间的相互隔离，保证各自运行良好。
47.本实施例中，通过设置变频功率输出单元，且变频功率输出单元包括整流模块21以及逆变模块22，逆变模块22设置有至少两个交流输出接口，至少两个交流输出接口可以连接不同的变频部件(如压缩机、冷凝风机71、水泵72或扰流风机73等)的变频驱动，进而将所有需要调频的变频部件的供电电路集成至一个变频功率输出单元上，能够有效减少独立安装每个变频部件的变频驱动所需的空间。同时通过非变频功率输出单元3以及弱电单元4的设置，能够在散热冷板1上集成非变频需求的直流电源输出模块31、电容板32以及逻辑板41和控制板42等，进一步减少独立安装每个功能模块的空间
48.本实施例的集成式驱动结构的散热冷板1能够和换热器9进行热量交换，具体可以是如图2所示，换热器9为双层板式换热器，即该换热器9具有两个换热通道，其中一个换热
通道通入高压制冷剂，另一个换热通道通入中压制冷剂，且通入中压制冷剂的换热通道与散热冷板1相接触，以吸收散热冷板1传递的各个功能模块的热量，而且该换热器9的结构，换热通道内的中压制冷剂会与另一个换热通道内的高压制冷剂换热，以进一步降低高压制冷剂的热量，使得高压制冷剂过冷后用于热泵系统的运行，提高了换热效率。
49.本实施例还可以如图3所示，此时换热器9可以为单层换热器，其仅具有一个通道，其内可以通过换热介质，来吸收散热冷板1传递的各个功能模块的热量。当然还可以是如图4所示，换热器9为风冷式换热器，散热冷板1与风冷式换热器贴合，通过风冷方式实现对散热冷板1的冷却，进而实现对各个功能模块的散热。
50.本实施例通过在散热冷板1上集成有变频功率输出单元、非变频功率输出单元3、弱电单元4等多个功能模块，只需一个散热冷板1即可实现对多个功能模块的集中冷却，避免额外增加风机等设计导致成本过高。而且本实用新型集成多个功能模块的方式，能够减少散热冷板1的使用，装配更加简单。
51.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。