使用模塊化電子模塊的電源的包裝的製作方法
2023-11-30 02:06:46
使用模塊化電子模塊的電源的包裝的製作方法
【專利摘要】公開了一種用於電源的封裝。所述封裝可以包括配置為容納一個或多個控制組件的控制室，定位為與控制室鄰接並且配置為容納變壓器的變壓器室，以及定位為與控制室和變壓器室鄰接的功率單元室。所述功率單元室可以被配置為容納布置為多個群的多個功率單元。功率單元可以被容納在功率單元室內，使得第一群中的每個功率單元與第一群中的至少兩個其他功率單元鄰接。在一個群中的鄰接的功率單元之間的電壓差能夠小於可接受的電壓容差。
【專利說明】使用模塊化電子模塊的電源的包裝
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年6月29日提交的名稱為「使用模塊化電子模塊的電源的包裝」的美國臨時專利申請N0.61/502，593的優先權權益，其內容通過引用合併於此。
【背景技術】
[0003]本公開涉及電源的構建和包裝。更具體地，本公開涉及使用模塊化電子模塊的三相電源的構建和包裝。
[0004]配置為用於控制在第一交流(AC)系統和第二 AC系統之間的能量流動的電源被用於大量商業和工業應用。例如，電源典型地用於AC電機控制和作業系統。不同的電源將能量從第一頻率和電壓轉換到第二頻率和電壓。實現這樣的電源的一種方法是包括一個或多個功率單元的驅動器，每個功率單元包括多個具有中間直流(DC)連接的固態開關。包含了這樣的功率單元的一個示例系統在授予Hammond的美國專利5625545 (『545專利)中討論，其內容通過合併引用於此。
[0005]典型地，諸如在『545專利中討論的電源被包裝在單個封裝中以便容易運輸和設置。圖1示出了包裝於一個多櫃封裝102中的電源100。封裝102將電源100的各個組件以線性方式布置。在封裝102 —端，提供了輸入連接器104以用於將電源100可操作地連接到多相輸入。在該例子中，輸入連接器104被配置用於三相電源輸入。輸入連接器104可操作地連接到在封裝102中被包含於變壓器櫃內的變壓器106。變壓器106典型地包括單個初級繞組和多個次級繞組。如在『545專利中討論的，這樣的變壓器的一個例子包括單個初級繞組和九個次級繞組。
[0006]多個功率單元108被包括於封裝102中的功率單元櫃內。每個功率單元108連接至變壓器106的單個次級繞組。每個功率單元108包括一個底架、一個散熱片、多個電容器、多個母線(bus bar)、不同的絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)和多個二極體，布置並且配置為使得功率單兀響應於多相輸入來產生一個單相輸出。
[0007]每個功率單元可以包括一個H橋式布置，如在圖1b和Ic中所示的那些。如在圖1b中所示，半橋設計120可以包括例如互相串聯連接但是與電容器121並聯的一對固態開關122、123。替換地,如圖1b所示,完美無諧波(Perfect Harmony)H橋型設計130可以包括兩對固態開關124a、124b和125a、125b，可以與電容器121並聯連接。
[0008]各個功率單元108可以被布置為列或行，每個列或行涉及功率單元的單個級或相位。例如，四個功率單元108被布置為行110a，四個功率單元被布置為行110b，並且四個功率單元被布置為行110c。在任何給定的行中四個功率單元108的每個可操作地連接並且配置為對單個輸出作出貢獻。例如，每個功率單元108可以被配置為產生750伏特。因此，功率單元行IlOa在第一相處產生3000伏特的最大相電壓，功率單元行IlOb在第二相處產生3000伏特的最大相電壓，功率單元行IlOc在第三相處產生3000伏特的最大相電壓。如此處使用的，3000伏特相電壓可以相應於5196伏特的線電壓。由功率單元行IlOaUlOb和IlOc的三相電源輸出被傳遞到三相輸出連接器(圖1中未示出)，在那裡負載、例如電機，可以被可操作地連接到電源100。
[0009]電源100也包括各個控制電路112。控制電路112被配置為監視在變壓器106的初級繞組處的輸入，監視次級繞組的輸出，監視每個功率單元108的操作，並且執行涉及了電源的操作的其他各個功能，諸如控制穿過封裝102的通風。控制電路112典型地可操作地連接到外部的控制板或遠程計算設備。用戶可以在控制板或遠程計算設備處監視電源的操作，並且改變電源操作的各個方面。
[0010]圖1d示出了使用M2C半橋布置(諸如在圖1b中示出的布置120)的裝置，其中兩個或多個模塊化多電平變流器系統141、142被並聯連接到DC電源(通過P-N輸入識別)，以形成向兩個或多個負載143、144輸送功率的變流器。每個系統包括三個由一組串聯連接的變流器子模塊148a，…148n組成的變流器分支145、146、147。儘管圖11示出了在每個分支中的八個子模塊，但是任何數量的子模塊都是可能的。
[0011]圖1d也包括示例性子模塊150的展開圖。子模塊包括串聯連接並且可以被接通或斷開的兩個功率半導體Tl、T2。半導體Tl、T2，也稱為固態開關，可以是絕緣柵雙極型電晶體(IGBT)、門極可關斷晶閘管(GTO)、集成門極換流晶閘管(IGCT)等。每個功率半導體具有與其並聯連接的相應的二極體Dl、D2。諸如電容器之類的能量存儲設備，與半導體和二極體並聯連接。關於這樣的子模塊的附加細節在授予Marquardt的美國專利7269037中、授予Dommaschk等的美國專利7960871中公開,其相關的公開通過引用合併於此。
[0012]每個變流器分支具有一個單相AC輸出151、152、153，其為負載143提供三相功率的一相。AC輸出端定位在中點處, 使得相同數量的子模塊在AC輸出端與分支的電連接的任何一側。
[0013]圖1e示出了五電平變流器的單相橋160的電路圖，其將兩個NPC(中性點箝位的)三電平相位分支161與普通DC總線(具有正軌跡162、負軌跡163和中點164)組合以提供NPC H橋。NPC三電平相位分支包括作為IGBT (絕緣柵雙極型電晶體)示出的電開關165。其他有用的開關包括GTO (門極可關斷晶閘管)和IGCT (集成門極換流晶閘管)。開關與反並聯續流二極體166成對以容納感應的電機負載電流。控制器167被用來控制每個開關，控制器可以包括例如計算機、微型計算機、微處理器或在優選實施方式中包括數位訊號處理器。
[0014]電容器168組169中點(在DC中點164處)和在電容器組中點和開關S1/S2和S3/S4之間連接的箝位二極體分別防止在任何開關上的最大DC工作電壓超過DC總線電壓的一半(Vdc/2)，提供的DC濾波器電容器中點電壓維持在Vdc/2。調節器構建為調製器以保持中點電壓處於Vdc/2以防兩個電容器半組的長時間不相等放電。在DC總線電容器組上的電阻網絡170用作固定安全洩放電阻器和用於初始電容器充電的平衡網絡。這樣的橋的例子還在2000年5月2日公布的授予Lyons等人的並且名稱為「Five Level High PowerMotor Drive Converter and Control System」的美國專利6058031 中教導，其全部內容通過引用合併於此。
[0015]諸如電源100的電源通常被用作遠程地區或空間受限的地區的電機驅動。封裝102的多櫃設計提供了更容易的運輸，因為每個櫃可以單獨運輸並且就地可操作地連接和配置。然而，該布置要求圍繞電源的空間以將各個櫃調遣到位並且一旦櫃被組裝，整個封裝佔據大的覆蓋區。應當注意，雖然以上示例中示出了配置為產生750伏特的功率單元，但是可以使用其他功率單元。例如，可以使用配置為產生從大約480伏特到大約1375伏特的功
率單元。
【發明內容】
[0016]該公開不限於描述的特殊的系統、設備和方法，因為它們可以改變。說明書中使用的術語僅僅是為了描述特定的版本或實施例的目的，並且不是旨在限制範圍。
[0017]如該文件中使用的，單數形式「一」 「一個」和「該」包括複數情況，除非上下文清楚地另外指出。除非另外定義，否則在此使用的所有的技術和科學術語具有與本領域普通技術人員通常理解的相同的意思。該文件中沒有什麼是被解釋為承認，在該文件中描述的實施例沒有資格來藉助在先的發明而預料這樣的公開。如在該文件中使用的，術語「包括」是指「包括，但不限於」。
[0018]在一種實施方式中，用於電源的封裝可以包括配置為容納一個或多個控制組件的控制室、定位為與控制室鄰接並且配置為容納變壓器的變壓器室，和定位為與控制室和變壓器室鄰接的功率單元室。功率單元室可以被配置為容納布置為多個群的多個功率單元。功率單元可以被容納在功率單元室內，使得第一群中的每個功率單元與第一群中的至少兩個其他功率單元鄰接。在一個群中的鄰接的功率單元之間的電壓差可以小於可接受的電壓容差。
[0019]在一種實施方式中，電源可以包括具有初級繞組和多個次級繞組的變壓器、多個功率單元和封裝，其中所述功率單元可操作地連接到變壓器，使得多個次級繞組中的每一個連接到單個功率單元。封裝可以包括配置為容納一個或多個控制組件的控制室、定位為與控制室鄰接並且配置為容納變壓器的變壓器室，和定位為與控制室和變壓器室鄰接的功率單元室。功率單元室可以被配置為容納布置為多個群的多個功率單元。功率單元可以被容納在功率單元室內使得第一群中的每個功率單元與第一群中的至少兩個其他功率單元鄰接。在一個群中的鄰接的功率單元之間的電壓差可以小於可接受的電壓容差。
[0020]在一種實施方式中系統可以包括負載和可操作地連接到負載的電源。電源可以包括具有初級繞組和多個次級繞組的變壓器、多個功率單元和封裝，其中所述功率單元可操作地連接到變壓器使得多個次級繞組中的每一個連接到單個功率單元。封裝可以包括配置為容納一個或多個控制組件的控制室、定位為與控制室鄰接並且配置為容納變壓器的變壓器室，和定位為與控制室和變壓器室鄰接的功率單元室。功率單元室可以被配置為容納布置為多個群的多個功率單元，其中功率單元可以被容納在功率單元室內使得第一群中的每個功率單元與第一群中的至少兩個其他功率單元鄰接。在一個群中的鄰接的功率單元之間的電壓差可以小於可接受的電壓容差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1a示出在線性類型封裝中的電源的例子，
[0022]圖1b和Ic不出了 H橋拓撲的例子，
[0023]圖1d和Ie示出了橋型布置的例子，
[0024]圖2示出了包括連接到負載的多個功率單元的示意性電路，
[0025]圖3示出了按照本發明的實施方式的用於被配置為具有減小的覆蓋區的電源的示意性封裝，
[0026]圖4示出了圖3的、去掉了各個門和板以顯示那裡的組件的布置的、按照一種實施方式的示意性封裝。
[0027]圖5A示出了按照一種實施方式的功率單元布置的示意圖，
[0028]圖5B示出了按照一種實施方式的用於功率單元的背面的示意性布置。
【具體實施方式】
[0029]為了以下討論的目的，術語「低壓」和「中壓」是彼此相對來說的並且旨在包括由本領域普通技術人員所認識的通常含義。例如，術語「低壓」可以指低於或等於1000伏特、或低於或等於600伏特的電壓。術語「中壓」可以指低至600伏特或1000伏特、高至35000伏特(35千伏)的電壓水平。術語「電連接」指兩個或多個組件作為電路的部分使得電流可以流經這些組件，或這些組件分享一個共同電壓，不管是直接地還是經由一個或多個中間組件。
[0030]本公開針對用於包裝與如上所述的電源100類似的電源的各個組件的單櫃封裝。單櫃封裝可以具有比如上參考圖1討論的封裝102更小的覆蓋區，歸因於電源組件的重新組織和重新布置。如在此討論的單櫃封裝可以被確定尺寸為使得其在標準的船運貨櫃中合適，以便容易運輸到遠處、諸如海洋石油鑽井平臺。
[0031]圖2示出了示意性電源。多繞組機器、諸如源或輸入變壓器210，經由單相變流器陣列(在此也指功率單元)將三相中壓功率傳送到負載230、諸如三相感應電機。如在此使用的，術語「變壓器」旨在包括正常地處在系統的電源一側的任何多繞組機器。變壓器210可以包括激勵多個次級繞組214-225的初級繞組212。儘管初級繞組212被示出為具有星形結構，但是網孔形結構也是可能的。此外，儘管次級繞組214-225被示出為具有網孔形結構，但是星形結構的次級繞組也是可能的，或者可以使用星形和網孔形繞組的組合。此外，圖2中示出的次級繞組的數量僅僅是示例，並且其他數量的次級繞組也是可能的。
[0032]在變壓器210和負載230之間可以連接功率單元的任何數量的三相集。系統可以包括跨越在負載的三相上的第一集或「級」功率單元251-253 (功率單元A1、B1和Cl)，第二級功率單元261-263 (功率單元A2、B2和C2)、第三級功率單元271-273 (功率單元A3、B3和C3)，和第四級功率單元281-283 (功率單元A4、B4和C4)。少於四集或級或多於四集或級也是可能的。在每個級中的每個對應位置(即A位置、B位置和C位置)可以被串聯連接以形成三相輸出的每一相。如圖2中所示，功率單元251、261、271和281(功率單元A1、A2、A3和A4)串聯連接以產生輸出的第一相(例如A系列)。功率單元252、262、272和282 (功率單元B1、B2、B3和B4串聯連接以產生輸出的第二相(例如B系列)。功率單元253、263、273和283 (功率單元C1、C2、C3和C4串聯連接以產生輸出的第二相(例如C系列)。
[0033]主機或中央控制系統295通過光纖或其他有線或無線通信介質290發送命令信號到本地控制器292和/或在每個功率單元中的單元級控制。本地控制器292和中央控制系統295 二者都可以是具有配置為存儲指令、算法和用來執行各種計算的等式的相關聯的存儲器的處理設備。類似地，本地控制器292和中央控制系統295 二者都可以包括輸入/輸出設備，配置為在各個組件之間接收和傳輸數據。
[0034]圖3示出了示意性電源300，如圖2中所示的電源，包裝於單櫃封裝302中。封裝302可以被適配並配置為容納電源300的各個組件。封裝302的外部可以包括各個控制和信息顯示設備304，使得客戶或技術人員能夠改變電源300的操作參數和當前操作狀態。此夕卜，可以提供多個門或其他進入裝置以提供對包含於封裝302中的各個組件的接近。吹風裝置306可以定位為與封裝302臨近，以提供用於冷卻電源300的各個組件的空氣流。如圖2所示，吹風裝置306可以被放置在封裝302的頂部，由此減少整個電源300裝置的整體覆蓋區。
[0035]圖4示出了在移除了各個門、進入裝置和吹風裝置306的封裝302中的電源300。封裝302可以被布置和配置為將電源300的各個功能組件容納到一個單櫃中。例如，參考圖2，變壓器210、功率單元251-253，261-263，271-273和281-283、中央控制系統295和負載控制系統290可以被布置在封裝302內在一個單櫃中。
[0036]為了解釋的目的，圖4示出了去除了控制器模塊308的封裝302。控制器模塊308可以與封裝302內部位於其後面的各個組件鉸接。控制器模塊308可以包括中央控制系統295、負載控制系統290、用於與電源300內部各個組件通信的電路諸如控制和信息顯示設備304，和其他類似的控制器電路和組件。定位為與封裝內部的控制器模塊鄰接並且從封裝前面可以進入的，可以是輸入連接310和輸出連接312。輸入連接可以被配置為可操作地連接到三相輸入端，諸如從公用事業或其他類似的電源接收的功率。輸出連接312可以向客戶提供用於將負載連接到電源300的連接點。
[0037]封裝302可以包括變壓器室314，其與控制器模塊308相鄰定位並且配置為安裝諸如在圖2中描述的變壓器210的變壓器。變壓器室可以包括各個支撐、底座、母線、連接器或用於安全安裝變壓器和將變壓器可操作地連接到輸入連接310的其他組件。類似地，控制線、諸如光纖，可以可操作地連接到控制器模塊308和變壓器，使得控制模塊可以監視變壓器的操作參數。
[0038]取決於變壓器的操作參數，變壓器室314的尺寸可以確定為提供在變壓器和其他各個組件之間的足夠空間。此外，變壓器室314可以與諸如那些包含於控制器模塊308內部的低壓組件屏蔽。
[0039]功率單元室316可以與控制器模塊308和變壓器室314 二者相鄰地定位在封裝302內部。如圖4所示，功率單元室316可以在封裝302的頂部上定位。功率單元室316可以被配置為容納多個功率單元、諸如如圖2所示的功率單元251-253，261-263，271-273和281-283。與變壓器室314類似地，功率單元室316可以與諸如那些包含於控制器模塊308內部的低壓組件屏蔽。
[0040]功率單元室316可以包括各個支架、底座、母線、連接器和用於可靠容納和安裝功率單元和將功率單元可操作地連接到變壓器和輸出連接312的其他組件。每個功率單元被相同地設計，因此提供模塊的模塊化集，其能夠在需要的時候被插入到功率單元室316中和從其中移除。此外，控制線、諸如光纖，可以將控制器模塊308可操作地連接到各個功率單元，使得控制模塊可以監視功率單元的操作參數。
[0041]如上所述，每個功率單元被配置為產生一定的輸出電壓。由於功率單元串聯布置(例如如圖2中示出的A系列251、261、271和281，B系列252、262、272和282，C系列253、263,273和283)，每個單功率單元的該輸出電壓被相加以產生單個輸出。例如，每個功率單元可以被配置為產生750伏特。在一個4功率單元系列中，總電壓輸出是3000伏特。然而，在單個功率單元處的輸出是:功率單元1=750伏特，功率單元2=1500伏特，功率單元3=2250伏特，並且功率單元4=3000伏特。這導致在功率單元I和功率單元4之間2250伏特的電壓差。在設計和布置封裝302的組件時，重要的是將在相鄰的功率單元之間的絕對電壓差例如限制到不大於單個功率單元的生產能力的兩倍。因此，在上面的例子中，在相鄰的功率單元之間的電壓差可以被限制到1500伏特(S卩，2*750伏特)。將電壓差最小化可以導致減少任何嚴重故障情形，諸如在單個功率單元的輸出端之間由於大的電壓差導致的電弧。此外，通過將功率單元之間的電壓差最小化，在功率單元之間需要的間隙被降低，這提供功率單元的更緊湊布置。
[0042]為了獲得限制的電壓差，功率單元的系列可以被布置為在功率單元室316內部特殊的組或群，與現有技術的傳統的列或行布置相反。圖5A不出了在功率單兀室316內部功率單元的示意性布置的特寫。第一群510可以包括A系列功率單元，在該例子中是功率單元511、512、513和514，分別對應於功率單元Al、A2、A3和A4。在該例子中，功率單元被布置為使得功率單元511 (Al)在群510的右下角中，功率單元512 (A2)在群的左下，功率單元513 (A3)在群的右上，並且功率單元514 (A4)在群的左上。因此，在該布置中，每個功率單元與來自於相同系列的兩個功率單元相鄰。在現有技術的列或行的布置中，每個功率單元僅與相同系列中的一個其他功率單元相鄰。
[0043]群510中的功率單元的布置產生在相鄰的功率單元之間的、不大於單個功率單元的生產能力的兩倍的絕對電壓差。例如，如前面那樣，每個功率單元能夠產生750伏特。因此，功率單元511輸出750伏特，功率單元512輸出1500伏特，功率單元513輸出2250伏特，並且功率單元514輸出3000伏特。功率單元511定位為與功率單元512和513相鄰。在功率單元511和512之間的絕對電壓差是750伏特，並且在功率單元511和513之間的絕對電壓差是1500伏特。這些絕對電壓差的每個在不大於單個功率單元的生產能力的兩倍的可接受的容差(即，1500伏特)內。類似地，功率單元512定位為與功率單元511和514相鄰。在功率單元512和511之間的絕對電壓差是750伏特，並且在功率單元512和514之間的絕對電壓差是1500伏特，同樣也在可接受的容差內。
[0044]在功率單元室316內部的此外的群可以被類似地布置。第二群520可以包括B系列功率單元，在該例子中是功率單元521、522、523和524，分別對應於功率單元B1、B2、B3和B4。在該例子中，功率單元被布置為使得功率單元521 (BI)在群520的右下角中，功率單元522 (B2)在群的左下，功率單元523 (B3)在群的右上，並且功率單元524 (B4)在群的左上。第三群530可以包括C系列功率單元，在該例子中是功率單元531、532、533和534，分別對應於功率單元Cl、C2、C3和C4。在該例子中，功率單元被布置為使得功率單元531(Cl)在群530的右下角中，功率單元532 (C2)在群的左下，功率單元533 (C3)在群的右上,並且功率單元534 (C4)在群的左上。
[0045]該布置可以最小化對於不在相同群中的相鄰功率單元的可接受的容差。例如，(在群510中的)功率單元511也與(群520中的)功率單元522相鄰。功率單元511配置為輸出750伏特並且功率單元522配置為輸出1500伏特，在可接受容差內的750伏特的絕對電壓差。然而，不在相同群中的相鄰功率單元之間的相位角應當被考慮。例如，(群510中的)功率單元513也與(群520中的)功率單元524相鄰。功率單元513配置為輸出2250伏特並且功率單元524配置為輸出3000伏特。因為絕對電壓差是750伏特，相位角偏移可以需要增加的電間隙以支持可接受的容差。這是電機驅動設計中的普通問題，但是在此處示出的設計中被限制。
[0046]應當注意，圖5A中功率單元的數量和布置是僅以例子方式示出。此外，可接受的電壓容差可以基於應用於電源300的設計和操作的安全規則來選擇。可以使用滿足任何設計標準的附加的設計和布置來將功率單元定位在功率單元室316內。
[0047]圖5B示出了功率單元室316的示意性背面550。應當注意，在背面內各個組件對於功率單元的每個群重複，並且同樣地在這裡僅討論對於功率單元的單個群的組件。背面包括槽551、552、553和554，配置為容納和可操作地連接到功率單元的群，例如如圖5A中示出的群510。這樣的背面的一個例子可以在2011年9月13日授予Kunkle等人的名稱為 「Electronic Module and Interlocking Bus System Including Same，，的美國專利8018735中找到，其全部內容通過引用合併於此。同樣，槽551可以被配置為容納和可操作地連接到功率單元511，槽552可以被配置為容納和可操作地連接到功率單元512，槽553可以被配置為容納和可操作地連接到功率單元513，並且槽554可以被配置為容納和可操作地連接到功率單元514。槽551、552、553和554中的每一個可以包括母線和連接器裝置，用於可操作地連接到功率單元，諸如在槽551中的母線裝置560。電連接器、諸如母線562，可以將槽551的母線裝置560可操作地連接到552的母線裝置，由此提供在槽551中容納的功率單元的輸出作為在槽552中容納的功率單元的輸入。類似地，電連接器、諸如導線564，可以將槽552的母線裝置可操作地連接到槽553的母線裝置，使得在槽552中容納的功率單元的輸出被接收，作為由槽553容納的功率單元的輸入。電連接器諸如母線566可以將槽553的母線裝置可操作地連接到554的母線裝置，使得在槽553中容納的功率單元的輸出被接收，作為由槽554容納的功率單元的輸入。導線或其他類似導體可以將槽554的母線裝置的輸出可操作地連接到封裝302的輸出連接312的第一相。
[0048]導線564可以合適地對於由槽552容納的功率單元所輸出的電壓、加上任何附加的必要容差，來確定尺寸和保護。例如，槽552可以可操作地連接到功率單元512，其輸出在1500安培處的1500伏特。導線564可以被合適地確定尺寸和保護，以承載在2000安培處的2000電壓。
[0049]通過提供以垂直配置的變壓器室314和功率單元室316，可以實現穿過封裝302的改善的空氣流。如圖3和4中所示，可以從封裝302的底部遵循平行線路徑，穿過變壓器室314和功率單元室316經由統一的後強制通風到吹風裝置306。這提供了有效的冷卻系統，因為單組的吹風機可以將冷卻同時提供到電源的每個組件。該布置也可以減少在冷卻期間穿過封裝拉扯出的餘燼的量。該布置也可以減少空氣輸入和輸出口的數量，這減少了外部物體可以在操作期間進入封裝的位置數量。布置也可以減小在周圍環境中的聲音壓力水平。取決於電源的操作參數，可以集成附加的冷卻、諸如液體冷卻、散熱片或其他類似冷卻系統，以提供用於操作組件、諸如變壓器210的附加冷卻。
[0050]附加地，如圖3和4中所示的組件的布置，包括可移動吹風機裝置306，提供有效的電源供應以便運輸、卸貨、裝配和初始化。電源可以被包裝於標準的船運貨櫃中以用於經由平板拖車、貨運飛機、貨船、火車或其他類似運輸裝置運輸。一旦到達，電源可以從裝運貨櫃中移除，使其到位，連接上吹風機裝置，將電源連接到輸入端，將負載連接到輸出端，並且將控制器模塊以任何客戶特定的指令編程並且電源可以開始操作。當前設計的更小尺寸和覆蓋區優化了安裝，因為運輸遵守規定，無需特殊的貨櫃或船運裝置，使用更小的覆蓋區，由此減少了可能是有限的空間(例如在海洋石油鑽井平臺上)，並且提升到位也是最佳的，因為設計實現了緊湊的單櫃設計。
[0051]上面公開的各種和其他特徵和功能，或其替換，可以被組合為許多其他不同的系統或應用。本領域專業人員可以隨後進行其中各種目前不可預見或不曾預料的替換、修改、變化或改進，其每一個也旨在被公開的實施方式所包括。
【權利要求】
1.一種用於電源的封裝，包括: 配置為容納一個或多個控制組件的控制室； 定位為與所述控制室鄰接並且配置為容納變壓器的變壓器室；和定位為與所述控制室和所述變壓器室鄰接的功率單元室，所述功率單元室被配置為容納布置為多個群的多個功率單元，其中所述功率單元被容納在功率單元室內，使得第一群中的每個功率單元與第一群中的至少兩個其他功率單元鄰接，並且在一個群中的鄰接的功率單元之間的電壓差小於可接受的電壓容差。
2.根據權利要求1所述的封裝，還包括吹風裝置，布置為與所述功率單元室相鄰並且配置為提供穿過在所述變壓器室和所述功率單元室之間的平行路徑的空氣流通。
3.根據權利要求1所述的封裝，其中，所述功率單元室還配置為容納多個功率單元，使得在不同群中的相鄰的功率單元之間的電壓差在可接受的電壓容差內。
4.根據權利要求1所述的封裝，其中，所述多個功率單元包括H橋型功率單元。
5.—種電源,包括: 具有初級繞組和多個次級繞組的變壓器； 多個功率單元，其可操作地連接到所述變壓器，使得所述多個次級繞組中的每一個連接到單個功率單兀；和封裝，其包括: 配置為容納一個或多個控制組件的控制室， 定位為與所述控制室鄰接並且配置為容納所述變壓器的變壓器室，和定位為與所述控制室和所述變壓器室鄰接的功率單元室，所述功率單元室被配置為容納布置為多個群的多個功率單元，其中所述功率單元被容納在功率單元室內，使得第一群中的每個功率單元與所述第一群中的至少兩個其他功率單元鄰接，並且其中在一個群中的鄰接的功率單元之間的電壓差小於可接受的電壓容差。
6.根據權利要求5所述的電源，還包括吹風裝置，布置為與功率單元室相鄰並且配置為提供穿過在所述變壓器室和所述功率單元室之間的平行路徑的空氣流通。
7.根據權利要求5所述的電源，還包括: 輸入連接器，其可操作地連接到所述變壓器並且配置為接收輸入功率；和 輸出連接器，其可操作地連接到所述多個功率單元的至少一個部分。
8.根據權利要求5所述的電源，其中，所述功率單元室還被配置為容納多個功率單元，使得在不同群中的相鄰的功率單元之間的電壓差在可接受的電壓容差內。
9.根據權利要求5所述的電源，其中，所述多個功率單元包括H橋型功率單元。
10.一種系統,包括: 負載；和 可操作地連接到負載的電源，所述電源包括: 具有初級繞組和多個次級繞組的變壓器， 多個功率單元，其可操作地連接到所述變壓器，使得所述多個次級繞組中的每一個連接到單個功率單元，和封裝，其包括: 配置為容納一個或多個控制組件的控制室，定位為與所述控制室鄰接並且配置為容納所述變壓器的變壓器室，和 定位為與所述控制室和所述變壓器室鄰接的功率單元室，所述功率單元室被配置為容納布置為多個群的多個功率單元，其中所述功率單元被容納在所述功率單元室內，使得第一群中的每個功率單元與第一群中的至少兩個其他功率單元鄰接，並且在一個群中的鄰接的功率單元之間的電壓差小於可接受的電壓容差。
11.根據權利要求10所述的系統，其中，所述封裝還包括吹風裝置，所述吹風裝置被布置為與所述功率單元室相鄰並且配置為提供穿過在所述變壓器室和所述功率單元室之間的平行路徑的空氣流通。
12.根據權利要求10所述的系統，其中，所述電源還包括配置為容納輸入和輸出連接的可操作連接室，所述可操作連接室包括: 輸入連接器，其可操作地連接到所述變壓器並且配置為接收輸入功率；和 輸出連接器，其操作地連接到所述多個功率單元的至少一個部分。
13.根據權利要求10所述的系統，所述功率單元室還配置為容納所述多個功率單元，使得在不同群中的相鄰的功率單元之間的電壓差在可接受的電壓容差內。
14.根據權利要求10所述的系統，其中，所述負載是多相電機。
15.根據權利要求10所述的系統，其中，所述多個功率單元包括H橋型功率單元。
【文檔編號】H02M7/00GK103748778SQ201280040766
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年6月29日 優先權日:2011年6月29日
【發明者】K.D.威斯納, E.A.諾瓦克 申請人:西門子工業公司