(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 202123240231.4 (22)申请日 2021.12.2 2 (73)专利权人 成都尚华电气有限公司 地址 610200 四川省成 都市双流区公兴街 道天府新区华府大道四段天府新区西 南交通大 学研究院 (72)发明人 杨志勇　黄敏　钟磊　 (51)Int.Cl. H02B 1/56(2006.01) H02B 1/20(2006.01) H02B 1/24(2006.01) H02B 1/04(2006.01) H02B 1/30(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种水冷功率模块单 元 (57)摘要 本实用新型提供了一种水冷功率模块单元， 包括柜体和输入输出铜排， 所述柜体内设置有水 冷板、 功率模块和软母排， 所述功率模块安装于 所述水冷板上， 所述功率模块的输入输出端通过 所述软母排与所述输入输出铜排的一端连接， 所 述输入输出铜排的另一端作为所述功率模块柜 的输入输 出端设置于所述柜体外部。 本实用新型 采用水冷板散热， 使得功率模块散热效率更高， 能够快速有效地降低功率模块工作时的温度， 提 升功率模块的使用寿命和产品的可靠性， 且能有 效降低系统噪声。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 217010070 U 2022.07.19 CN 217010070 U 1.一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 包括柜体(1)和输入输出铜排(9)， 所述柜体 (1)内设置有水冷板(12)、 功率模块(15)和软母排(11)， 所述功率模块(15)安装于所述水冷 板(12)上， 所述功率模块(15)的输入输出端通过所述软母排(11)与所述输入输出铜排(9) 的一端连接， 所述输入输出铜排(9)的另一端作为所述水冷功率模块单元的输入输出端设 置于所述柜体(1)外 部。 2.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 所述功率模块(15)与水 冷板(12)之间采用免排水设计的快速连接器(17)连接 。 3.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 还包括与所述功率模块 (15)连接的控制单元(4)， 所述控制单元(4)安装于所述柜体(1)正面的防护罩(16)内， 所述 水冷功率模块单 元的输入输出端设置 于所述柜体(1)的背面外侧。 4.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 所述功率模块(15)包括 串联侧功率模块(1501)和并联侧功率模块(1502)， 所述输入输出铜排(9)包括第一串联侧 输入输出铜排(901)、 第二串联侧输入输出铜排(902)、 第一并联侧输入输出铜排(903)和第 二并联侧输入输出铜排(904)， 所述软母排(11)包括第一串联侧输入输出软母排(1101)、 第 二串联侧输入输出软母排(1102)、 第一并联侧输入输出软母排(1103)和第二并联侧输入输 出软母排(1104)， 所述第一串 联侧输入输出铜排(901)、 第二串 联侧输入输出铜排(902)、 第 一并联侧 输入输出铜排(903)和第二并联侧 输入输出铜排(904)的一端分别与所述第一串 联侧输入输出软母排(1101)、 第二串联侧 输入输出软母排(1102)、 第一并联侧输入输出软 母排(1103)和第二并联侧输入输出软母排(1104)的一端 连接， 所述第一串 联侧输入输出软 母排(1101)和第二串联侧输入输出软母排(1102)的另一端分别与所述串联侧功率模块 (1501)两个桥臂的两个交流端 连接， 所述第一并联侧输入输出软母排(1103)和第二并联侧 输入输出软母排(1104)的另一端分别与所述并联侧功率模块(1502)两个桥臂的两个交流 端连接， 所述第一串 联侧输入输出铜排(901)和第二串 联侧输入输出铜排(902)的另一端作 为所述水冷功率模块单元的串联侧输出输出端设置于所述柜体(1)外， 所述第一并联侧输 入输出铜排(903)和第二并联侧 输入输出铜排(904)的另一端作为所述水冷功率模块单元 的并联侧输出输出端设置 于所述柜体(1)外 。 5.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 所述柜体(1)内还设置 有母线支撑电容(5)以及水平重叠设置的叠层母排(6)， 所述叠层母排(6)包括正极层母排 (601)和负极层母排(602)， 所述母线支撑电容(5)设置于所述正极层母排(601)和负极层母 排(602)的下方， 安装有功率模块(15)的水冷板(12)设置于所述柜体(1)内右侧壁中上位 置， 所述母线支撑电容(5)的正极与所述正极层 母排(601)连接， 所述母线支撑电容(5)的负 极与所述负极层母排(602)连接， 所述功率模块(15)中功率管桥臂直流端的一端与所述正 极层母排(601)连接， 所述功率模块(15)中功率管桥臂直流端的另一端与所述负极层母排 (602)连接。 6.根据权利要求5所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 还包括开关电源(2)， 所 述开关电源(2)的正负极 分别与所述 正极层母排(6 01)和负极层母排(6 02)连接。 7.根据权利要求5所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 还包括安装于所述水冷 板(12)上的放电电阻(13)， 所述放电电阻(13)的两端分别与所述正极层母排(601)和负极 层母排(6 02)连接。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 217010070 U 28.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 所述柜体(1)的正面下 部、 左侧壁下部和右侧壁下部均设置有散热进风口， 所述柜 体(1)的背面上部 设置有散热出 风口。 9.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 所述柜体(1)正面设置 有可折叠拉手(3)， 所述柜体(1)左侧壁和右侧壁外均设置有拉手(8)。 10.根据权利要求4所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 在所述第一并联侧输 入输出软母排(1103)或第二并联侧输入输出软母排(1104)上设置有电流互感器(7)， 所述 电流互感器(7)设置于所述柜体(1)内部， 在所述第一并联侧 输入输出铜排(903)或第二并 联侧输入输出铜排(904)上串联有熔断器(10)， 所述熔断器(10)设置 于所述柜体(1)外 部。 11.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 所述柜体(1)采用弱磁 性的不锈钢材 料。 12.根据权利要求1所述的一种水冷功率模块单元， 其特征在于， 所述水冷板(12)上还 设置有用于驱动所述功率模块(15)的驱动单 元(14)。 13.一种水冷功率模块， 包括柜体(1)， 其特征在于， 还包括水冷板装配子模块、 电流传 感器装配子模块、 绝缘子装配子模块、 接线端子装配子模块、 拉手装配子模块、 软母排(11)、 输入输出铜排(9)、 控制单元(4)、 开关电源(2)、 叠层母排(6)和母线支撑电容(5)， 其中， 水 冷板装配子模块包括水冷板(12)、 设置于水冷板(12)上的功率模块(15)和放电电阻(13)， 所述功率模块(15)通过所述软母排(11)与所述输入输出铜排(9)的一端连接， 所述输入输 出铜排(9)的另一端通过所述绝缘子装配子模块固定于所述柜 体(1)的外壁， 所述功率模块 (15)中功率管桥臂的直流端、 放电电阻(13)和母线支撑电容(5)均与所述叠层母排(6)连 接， 所述开关电源(2)通过所述接线端子装配子模块与所述叠层母排(6)连接， 所述拉手装 配子模块安装于所述柜体(1)的外壁， 所述电流传感器装配子模块安装于所述输入输出铜 排(9)上。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 217010070 U 3