[实用新型]一种逆变器功率模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种逆变器功率模块。

背景技术

光伏并网发电技术是可再生能源技术发展的重要组成部分，近几年也获得了突飞猛进的发展，实现了很多技术的突破，但是还有一些不足。目前，特别是在大功率并网逆变器电源的应用中，逆变装置核心：功率模块的结构越来越紧凑，体积越来越小，使得逆变器的功率密度尤其是功率模块部分的功率密度越来越高，要求功率模块具有良好的散热结构。为了便于现场维护，对于逆变器中易损的IGBT模块和电容模块要求进行模块化设计。在现有的大功率光伏逆变器系统中，逆变器的IGBT模块、电容模块和风机及散热器组件均集成一体，成为一个功率模块，这导致整个模块体积较大，维护时需要较大的空间，同时也导致整个模块的重量很大，可能超过50-60Kg，给后期的维护带来较大的困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种后期维护拆卸方便、散热效率高且占用整体机柜空间小的逆变器功率模块。

本实用新型的逆变器功率模块包括开关管组件、与开关管组件相连接的电容池组件和为开关管组件散热的风冷组件；所述电容池组件用于放置直流支撑电容，所述风冷组件包括散热风机和一散热器，所述开关管组件与散热器固定连接构成开关管模块箱。

所述风冷组件还包括散热风道，所述散热器位于散热风道内，所述散热风道设置有进风口和出风口，所述风机设置于出风口处。

所述风冷组件还包括一位于散热风道出风口处的出风导流板。

所述开关管组件包括一开关管母线以及位于所述开关管母线上的至少一个开关管模块。

所述开关管母线上设有三个并列排布的开关管模块，其并列排布的方向与散热风道的风向垂直。

所述开关管组件与电容池组件通过开关管母线和电容池母线相连接。

所述开关管母线和电容池母线均为叠层压合母线。

所述开关管母线和电容池母线通过螺丝紧固件相连接。

所述风冷组件还包括一安装板，所述风机、散热风道和导流板固定在安装板上。

所述开关管组件还包括若干直流支撑电容。

本实用新型所述开关管可以为IGBT管、MOSFET管、IGCT管或IEGT管，所述开关管组件可以为IGBT组件、MOSFET组件、IGCT组件或IEGT组件，所述的开关管模块可以为IGBT模块、MOSFET模块、IGCT模块、IEGT模块或者其他类型的开关管模块。

本实用新型的逆变器功率模块结构的优势在于：

1.  本实用新型的逆变器功率模块结构，在需要进行现场维护的时候，只需要将重量为30-40Kg的开关管模块箱拆卸出来即可，单人即可完成操作。有效的降低了维护难度。

2.  多个开关管模块共用一个散热器，有效的利用了机柜空间。

3.  多个开关管模块并列方向与风道方向垂直，风道较短，风阻较小，散热效率高。

4.  开关管模块的开关管模块母线与电容池母线都采用叠层压合，可以有效的降低母线的寄生电感。

附图说明

图1为本实用新型优选实施例的结构示意图；

图2为图1的主视结构示意图；

图3为图1的左视结构及优选实施例的散热示意图；

图4为本实用新型优选实施例中IGBT模块箱的结构示意图；

图中：1、电容池组件；2、IGBT模块箱；3、散热风道；4、导流板；5、电容池母线；6、直流支撑电容；7、电容池安装板；8、压铆螺钉；9、散热风机；10、IGBT模块箱框架；11、IGBT模块；12、散热器；13、风冷组件；14、IGBT母线；15、安装板；16、直流支撑电容。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型的逆变器功率模块的优选实施例，包括IGBT组件、与IGBT组件相连接的电容池组件1和为IGBT组件散热的风冷组件13；其中，IGBT组件包括一IGBT母线14以及位于所述IGBT母线上的三个并列排布的IGBT模块11，其并列排布的方向与散热风道3的风向垂直，三个IGBT模块11通过IGBT母线14并列安装在散热器12上，有效的利用了机柜空间，并列安装方向与图3所示的风道风向垂直，这样风道较短，产生的风阻较小，散热效率高；所述风冷组件包括散热风道3、散热风机9和一散热器12，散热器12位于散热风道3内，且散热风道3设置有进风口和出风口，散热风机9设置于出风口处；IGBT组件与散热器12固定连接构成IGBT模块箱2，所述IGBT组件设置在IGBT模块箱框架10内，所述散热器固定在IGBT模块箱框架10上，IGBT模块箱框架10还与散热风道3固定；同时，风冷组件还包括一位于散热风道3出风口处的出风导流板4以及一安装板15，散热风机9、散热风道3和导流板4固定在安装板15上，散热器12固定连接到IGBT母线14上；IGBT组件与电容池组件1通过IGBT母线14和电容池母线5上的螺丝紧固件相连接且IGBT母线14和电容池母线5均为叠层压合母线；进一步的，在IGBT模块箱框架10内，IGBT模块11直接连接有直流支撑电容16，为了减轻IGBT模块箱2的重量便于维护，设置了单独的电容池组件1用于存放所有直流支撑电容，如图4所示，还可以将直流支撑电容分为两部分，一部分放在电容池组件1中，一部分放在开关管组件中，这样能在有效的减轻IGBT模块箱2重量的同时增强电气的稳定性。本实用新型中IGBT母线14与电容池母线5都采用叠层压合母线，具有较小的寄生电感，IGBT模块箱2可以单独拆卸下来维护，更换易损的IGBT单元或者驱动PCB等，而无需将电容池拆卸下来，质量较轻，便于操作；电容池母线5与IGBT母线通过电容池母线5上的压铆螺钉8相连接成大叠层压合母线，电容池组件1通过螺栓两头分别固定在电容池母线5和电容池安装板7上，电容池安装板7通过螺栓固定在机柜内。本实用新型中IGBT模块的直流支撑电容可分为两部分，一部分放在电容池中，一部分放在可拆卸的IGBT模块箱2中，有效的减轻了需要拆卸维护的IGBT模块箱2的重量；IGBT母线与电容池母线通过压铆螺钉紧固件连接，组成一个大的叠层压合母线；三个IGBT模块共用一个散热器，有效利用空间；IGBT模块并列安装方向与风向垂直，减短了风道长度，有利于散热。