[发明专利]电源变换器

说明书

技术领域

本发明涉及电源技术领域，具体涉及一种电源变换器。

背景技术

电机驱动用的变频器、电能质量管理领域的静止无功发生器(SVG)、有源滤波器(APF)等电源变换器产品在节约电能、提高电能质量等方面起到越来越重要的作用，在众多的工业领域得到了越来越广泛的推广与应用，产生了良好的经济效益与社会效益。

中压大功率变频器(MVD)是电源变换器的典型代表。一种现有电源变换器的特点，是与电网侧连接端需要一个体积巨大且成本高昂的移相变压器。移相变压器二次侧与众多的低压单相功率模块的二极管整流电路相连。若干个低压单相功率模块逆变输出进行串联得到所需的中压。每个低压单相功率模块均有直流母线电容模块。因此，其最大的缺点是需要体积大且成本高的移相变压器，另外功率变换电路部分整体所需的直流母线电容器数量多、体积巨大、成本高。

为了解决上述的缺点，另有一种基于功率器件(比如IGBT/Diode)串联技术的中压大功率变频器被提出，这种功率变频器的一大优点是不再需要体积巨大且成本高昂的移相变压器。然而，这种功率变频器的直流母线电容模块都存在不同程度的分散，比如每相变换电路配置相应的直流母线电容器(或组)，再用母线将各部分直流母线电容器(或组)的公共接线点相接。其所产生的问题是产品整体配置的电容相对多而导致成本提高，且电容所需体积大而导致功率密度降低。另外，各分散的直流母线电容模块之间还有产生内部震荡的风险。

因此，如何减小功率变换器的体积、提高功率密度、节约产品制造成本与运输成本、节省产品安装所需空间，一直是业界持续研究的一个重要问题。

发明内容

本发明提供一种电源变换器，其包含机柜、第一变换电路模块、第二变换电路模块以及直流电容模块。第一变换电路模块设置于机柜中，并包含至少一第一桥臂。第二变换电路模块设置于机柜中，并包含至少一第二桥臂。第一桥臂与第二桥臂相互平行成背靠背布局。直流电容模块设置于机柜中，并电性连接于第一桥臂与第二桥臂之间，使得第一桥臂与第二桥臂共享直流电容模块。

于本发明的一实施方式中，上述的机柜具有第一进风口以及第二进风口。第一进风口与第二进风口分别位于机柜的两相对侧。第一桥臂与第二桥臂位于第一进风口与第二进风口之间。第一桥臂邻近第一进风口。第二桥臂邻近第二进风口。

于本发明的一实施方式中，上述的机柜还具有出风口。第一桥臂与第二桥臂之间形成风道。出风口位于风道的一端。

于本发明的一实施方式中，上述的出风口位于机柜的顶部。直流电容模块位于机柜的底部。出风口与直流电容模块分别位于风道的两端。

于本发明的一实施方式中，上述的电源变换器还包含风机。风机固定至机柜，并与出风口连通。

于本发明的一实施方式中，上述的直流电容模块包含电容阵列以及连接母排。电容阵列由多个电容单元排列而成。电容单元经由连接母排电性连接第一桥臂与第二桥臂。

于本发明的一实施方式中，上述的第一变换电路模块为三相变换电路。

于本发明的一实施方式中，上述的第二变换电路模块为三相变换电路。

于本发明的一实施方式中，上述的第一桥臂为整流桥臂或逆变桥臂。

于本发明的一实施方式中，上述的第二桥臂为整流桥臂或逆变桥臂。

于本发明的一实施方式中，上述的电源变换器还可采用液冷散热方式或热管散热方式进行散热。

综上所述，本发明的电源变换器的技术特征至少包含：(1)两组变换电路模块共享一个直流电容模块；以及(2)两组变换电路模块位于直流电容模块的连接母排上方，并相互平行成背靠背布局。因此，本发明的电源变换器至少具有以下优点：(1)电源变换器集中共享直流电容模块，可节省电容；(2)电源变换器整体结构紧凑、体积小，并且功率密度高；以及(3)节省生产与运输成本、节省设备安装所需空间。

附图说明

图1A为绘示本发明一实施方式中电源变换器的前视图。

图1B为绘示图1A中电源变换器的后视图。

图2为绘示图1A中电源变换器的侧视图。

图3为绘示本发明一实施方式中电源变换器的系统原理图。

图4为绘示本发明一实施方式中第二变换电路模块的电路原理图。

图5为绘示图1A中直流电容模块的立体示意图。

图6为绘示本发明另一实施方式中电源变换器的侧视图。

附图标记说明：

1、3：电源变换器 140：逆变桥臂

10：机柜16：直流电容模块