[发明专利]功率系统柜

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电力系统，尤指一种变频功率系统柜及其中的布线设计。

背景技术

为提供负载所需电力，一般需要将电网或各式电源的电力进行变换而供负载使用。在选择功率变换器时，会依照负载所需功率而选择相互匹配的功率变换器。

然而，随着科技的演进，负载所需功率相应地提升，诸如市电网络、大型服务器、变电站、或其他大功率的电力负载。一般来说，单一个功率电路单元已难以满足大功率电力负载的需求。或是，需要另行制造特殊规格的单颗大功率电路，将带来较高的制造成本，亦不符合目前规格化、模块化的设计方向。

为了推动中高功率的电力负载，通常是将许多个功率电路单元整合于同一个功率系统柜中，利用多个功率电路单元分工进行电力信号转换，达到整体系统柜所需的功能。

然而，功率系统柜中的多个功率电路单元亟需妥善的布线设计。举例来说，三相输入的情况下每个功率电路单元通常具有三条输入线路，并具有一或两条输出线路。传统作法中，功率电路单元的输入线路/输出线路通常选用绝缘材料包覆的高压电缆。然而，高压电缆包覆有较厚的绝缘材料层不利于弯折，在连接功率电路单元时较不易施工，其装配性较差、成本较高、自动化程度低且不利散热。且长时间在弯折的情况下使用容易发生故障。

发明内容

本发明提出一种功率系统柜，其具有模板化的平板型印刷排线，功率系统柜中具有多个功率模块分别跨设在两玻璃钢支撑部上方，平板型印刷排线可为板状的金属排线(如铜排线)设置于两玻璃钢支撑部之间的排线布置空间内。于实际应用中，平板型印刷排线可透过印刷电路板的制程方式实现，取代传统的高压绝缘电缆作为各功率电路单元的输入线路/输出线路。通过平板型印刷排线可实现输入线路/输出线路的集成化，相对现有作法具有低成本、散热佳、集成化程度高、自动化程度高、装配容易以及系统扩展性佳等优点。

本发明的一方面是在提供一种功率系统柜，包含多个功率模块、第一玻璃钢支撑部、第二玻璃钢支撑部以及多条平板型印刷排线。第二玻璃钢支撑部大致与第一玻璃钢支撑部平行设置，功率模块横跨第一玻璃钢支撑部与第二玻璃钢支撑部并架设于其上。平板型印刷排线设置于第一玻璃钢支撑部与第二玻璃钢支撑部之间的排线布置空间内，平板型印刷排线用以传递所述功率模块的电气信号。

根据本发明的一实施例，上述多个功率模块分别设置于第一玻璃钢支撑部与第二玻璃钢支撑部上的相异位置，功率模块各自具有多个信号接点，信号接点位于其中一个玻璃钢支撑部的外侧表面。

根据本发明的一实施例，上述多个平板型印刷排线包含多个主体排线部分以及多个第一连接排线部分。多个主体排线部分设置于该排线布置空间内，所述多个主体排线部分彼此间隔并沿着该第一玻璃钢支撑部与该第二玻璃钢支撑部水平延伸。多个第一连接排线部分设置于该排线布置空间内，所述多个第一连接排线部分的其中一端分别与所述多个主体排线部分垂直连接，另一端延伸至该第一玻璃钢支撑部。其中，该第一玻璃钢支撑部还埋设有多个第二连接排线部分，所述多个第二连接排线部分的其中一端连接所述多个第一连接排线部分，另一端延伸至所述多个功率模块的所述多个信号接点。

根据本发明的一实施例，功率系统柜还包含多个支撑板，上述多个支撑板分别垂直该第一玻璃钢支撑部与该第二玻璃钢支撑部并横跨该排线布置空间，所述多个主体排线部分分别贯穿通过所述多个支撑板，借此上述多个支撑板用以支撑并固定所述平板型印刷排线。

根据本发明的一实施例，上述多个支撑板彼此间隔设置，所述多个支撑板彼此间之间隔距离依据所述平板型印刷排线的力学状态而适应性调整。

本发明的另一态样是在提供一种功率系统柜，包含多个模块层，上述多个模块层堆叠设置，其中每一个模块层包含多个功率模块、第一玻璃钢支撑部、第二玻璃钢支撑部以及多条平板型印刷排线。第二玻璃钢支撑部大致与该第一玻璃钢支撑部平行设置，其中所述功率模块横跨该第一玻璃钢支撑部与该第二玻璃钢支撑部并架设于其上。多条平板型印刷排线设置于该第一玻璃钢支撑部与该第二玻璃钢支撑部之间的一排线布置空间内，所述平板型印刷排线用以传递所述功率模块的电气信号。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1绘示根据本发明的一实施例中一种功率系统柜的侧视示意图；

图2绘示图1中的功率系统柜中的部分组件的立体透视示意图；

图3绘示根据本发明的一实施例中平板型印刷排线设置于排线布置空间的上视示意图；