[实用新型]功率模块、变流器及风力发电机组

说明书

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种功率模块及采用该功率模块的变流器、风力发电机组。该一种功率模块包括电机侧功率模块、电网侧功率模块、直流熔断器、电容池，以及分别与所述电机侧功率模块、所述电网侧功率模块电连接的快插组件；所述快插组件通过所述直流熔断器与所述电容池电连接。该功率模块通过在直流侧设置直流熔断器，能够有效地防止因某一电机侧功率模块或电网侧功率模块殉爆失效而影响其他功率模块的正常工作，保证其他器件免受损坏，在实现防殉爆的同时还减少了因殉爆所需的备件和维护成本。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种功率模块及采用该功率模块的变流器、风力发电机组。

背景技术

风力发电机大部分处于环境比较恶劣的地区，其中电控系统的核心系统变流器处于同样的环境中，变流器的核心器件为功率模块，功率模块性能的优劣直接决定整个变流器的性能。由于功率模块是整个变流器能量的传递及转换环节，功率模块失效率明显高于其它电器元件。变流器内部有多个功率模块，当其中一个功率失效时，往往会引发其它功率模块同步失效，容易发生殉爆现象。殉爆不仅导致变流器的工作无法正常开展，同时增加用户的备件维护成本，因此控制功率模块的殉爆，是保证变流器正常工作及降低备件及维护成本的重要手段。

现有技术中，通常在变流器的交流侧通过交流熔断器快速熔断来实现设备的防护，但其局限在于，交流熔断器往往无法及时、快速地实现防护，且其体积和功率大，需要昂贵的生产成本及后续的备件、维护费用。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种功率模块及采用所述功率模块的变流器、风力发电组件，以解决上述现有技术中无法实现设备防护且生产成本、维护费用高昂的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种功率模块，包括电机侧功率模块、电网侧功率模块、直流熔断器、电容池，以及分别与所述电机侧功率模块、所述电网侧功率模块电连接的快插组件；所述快插组件通过所述直流熔断器与所述电容池电连接。

优选地，与所述电机侧功率模块输出端电连接的所述快插组件的两极分别通过所述直流熔断器与所述电容池的两极电连接。

优选地，与所述电网侧功率模块输入端电连接的所述快插组件的两极分别通过所述直流熔断器与所述电容池的两极电连接。

优选地，所述直流熔断器的额定电压U_额定满足如下公式：

其中，所述U_交流为所述直流熔断器熔断后的外加交流电压值，所述U_直流空载为所述直流熔断器的理想直流空载电压值。

优选地，所述直流熔断器的额定电流I_额定满足如下公式：

I_额定≥K₁*K₂*K₃*K₄；

其中，所述K₁为电流留余系数，K₂为环境温度系统，K₃为冷却条件系数，K₄为实际流过直流熔断器电流的方均根值。

优选地，所述电机侧功率模块、所述电网侧功率模块和所述电容池均包含多个电容器，所述电容器为直流支撑电容器。

优选地，所述快插组件通过连接母排与所述直流熔断器电连接。

优选地，所述快插组件以插接方式分别与所述电机侧功率模块、所述电网侧功率模块电连接。

此外，本实用新型还提供一种变流器，所述变流器包括上述功率模块。