[发明专利]一种集成电容的分体式四象限功率单元结构

说明书

一种集成电容的分体式四象限功率单元结构，包括整流单元模块和逆变单元模块，整流单元模块和逆变单元模块结构对称，背靠背立式放置，通过直流连接母排相互连接。整流单元模块包括整流单元壳体及安装在壳体内部的整流侧电容组件、整流侧散热组件和整流侧电路板组件，逆变单元模块包括逆变单元壳体及安装在壳体内部的逆变侧电容组件、逆变侧散热组件和逆变侧电路板组件。将整流与逆变两个单元做成对称结构，将各自的电容组件集成于两个单元的内部，两个单元均可实现单独控制，结构紧凑且缩短了各电气元件间的铜排连接距离，降低材料和制造成本的同时，提高了空间的利用率，为后期的设计提供了良好的基础。

技术领域

本发明涉及变频器技术领域，特别涉及一种集成电容的分体式四象限功率单元结构。

背景技术

随着电力电子信息技术的高速发展，变频器被广泛的应用于电力能源、石油化工、冶金钢铁、矿业生产等行业。作为变频器的核心部件，功率单元本身的设计直接影响着变频器的能效高低、结构形式、尺寸大小和稳定运行等。

目前常见的功率单元结构布置分散且整流与逆变多采用一体式设计，导致功率单元本身空间利用率低，从而影响变频器的结构布置。结构分散不均无形提高材料及制造的成本，对装配和运输也有着一定的影响。一体式的设计，当功率单元的局部或某个器件发生故障障时，也需将整个功率单元从变频器中拆出，不利于单元的维护，增加了维修难度。

公开的技术中虽有模块化的功率单元的设计，但是这类设计均是将电容组件独立设置，例如：公开号为CN201887671U的专利提供的一种用于变频器的功率单元，将整流和逆变共用一个箱体，将电容组件独立为一个箱体；还有公开号为CN210669873U的专利提供的一种用于高压变频器的分体式风冷型功率单元，也是这种设计。这类设计将电容组件独立出来，使得整流和逆变脱离电容后不能形成自己独立的功能单元，无法实现单独控制。

发明内容

为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种集成电容的分体式四象限功率单元结构，将整流与逆变两个单元做成对称结构，将各自的电容组件集成于两个单元的内部，两个单元均可实现单独控制，结构紧凑且缩短了各电气元件间的铜排连接距离，降低材料和制造成本的同时，提高了空间的利用率，为后期的设计提供了良好的基础。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种集成电容的分体式四象限功率单元结构，包括整流单元模块和逆变单元模块，整流单元模块和逆变单元模块结构对称，背靠背立式放置，通过直流连接母排相互连接。

所述的整流单元模块包括整流单元壳体及安装在壳体内部的整流侧电容组件、整流侧散热组件和整流侧电路板组件，整流侧电容组件与整流侧散热组件前后布置，整流侧电路板组件布置于整流侧电容组件的上方。

所述的逆变单元模块包括逆变单元壳体及安装在壳体内部的逆变侧电容组件、逆变侧散热组件和逆变侧电路板组件，逆变侧电容组件与逆变侧散热组件前后布置，逆变侧电路板组件布置于逆变侧电容组件的上方。

整流侧散热组件包括整流侧散热器及安装在其上部的整流用IGBT，整流侧电容组件中的电容通过整流正极板及整流负极板与整流用IGBT电气连接；逆变侧散热组件包括逆变侧散热器及安装在其上部的逆变用IGBT，逆变侧电容组件中的电容通过逆变正极板及逆变负极板与逆变用IGBT电气连接；整流正极板及整流负极板通过外部的直流连接母排与逆变正极板及逆变负极板连接。

所述的整流单元壳体与所述的逆变单元壳体结构相同，均为箱体式结构，箱体的侧封板和前面板上均开有多个通风口，后封板上设有用于输入输出铜排伸出的开口，箱体的上端设有拉手。