[发明专利]一种功率模组和储能变流器

说明书

本发明提供了一种功率模组和储能变流器，涉及储能变流器技术领域，功率模组包括：液冷板，具有第一、第二、第三、第四侧；功率半导体模块，设于液冷板的第三侧，具有与液冷板连接的散热基板；驱动板，设于液冷板的第三侧，与功率半导体模块连接；第一铜排，一端与功率半导体模块连接，另一端形成有交流侧接口，交流侧接口设于液冷板的第一侧；叠层母排，包括：第一段，设于液冷板的第三侧，一端与功率半导体模块连接；第二段，设于液冷板的第二侧，一端与第一段的另一端连接；第三段，设于液冷板的第四侧，一端与第二段的另一端连接，第三段的另一端形成有直流侧接口，直流侧接口设于液冷板的第一侧；电容组，设于液冷板的第四侧，与第三段连接。

技术领域

本发明涉及储能变流器技术领域，具体而言，涉及一种功率模组和一种储能变流器。

背景技术

目前，市场上主流的机架式储能变流器的功率密度不是很高，其功率模组也多采用大尺寸设计。随着一体化储能系统的大量应用，提供给储能变流器的空间越来越小，对单位能量密度提出更高的要求。对于储能变流器而言，功率模组所占的尺寸较大，空间有进一步压缩的可能，亟需开发一种结构紧凑且功率密度高的功率模组。

发明内容

为了解决或改善传统的功率模组结构不够紧凑且功率密度不高的技术问题，本发明的一个目的在于提供一种功率模组。

本发明的另一个目的在于提供一种具有上述功率模组的储能变流器。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种功率模组，包括：液冷板，液冷板沿第一方向具有相对设置的第一侧和第二侧，液冷板沿第二方向具有相对设置的第三侧和第四侧，第二方向与第一方向垂直，液冷板具有液冷接口，液冷接口设于液冷板的第一侧；功率半导体模块，设于液冷板的第三侧，功率半导体模块与液冷板连接；驱动板，设于液冷板的第三侧，功率半导体模块靠近液冷板的一侧具有散热基板，散热基板与液冷板连接；驱动板，设于液冷板的第三侧，驱动板与功率半导体模块背离散热基板的一侧连接；第一铜排，第一铜排的一端与功率半导体模块连接，第一铜排的另一端形成有交流侧接口，交流侧接口设于液冷板的第一侧；叠层母排，包括：第一段，设于液冷板的第三侧，第一段的一端与功率半导体模块连接；第二段，设于液冷板的第二侧，第二段的一端与第一段的另一端连接；第三段，设于液冷板的第四侧，第三段的一端与第二段的另一端连接，第三段的另一端形成有直流侧接口，直流侧接口设于液冷板的第一侧；电容组，设于液冷板的第四侧，电容组与叠层母排的第三段连接。

根据本发明提供的功率模组的技术方案，通过将功率半导体模块设于液冷板的第三侧，电容组设于液冷板的第四侧，交流侧接口和直流侧接口设于液冷板的第一侧，叠层母排依次绕设于液冷板的第三侧、第二侧以及第四侧，一方面，能够优化功率模组的空间布局，各个结构之间以及各个元器件之间更加紧凑，有利于减小功率模组的总体体积，提高单位体积的功率密度；另一方面，可以充分利用液冷板的热交换能力，确保功率模组的各个结构或各个元器件在适宜的温度下工作，有利于延长使用寿命。

具体而言，功率模组包括液冷板、功率半导体模块、驱动板、第一铜排、叠层母排和电容组。其中，液冷板沿第一方向具有相对设置的第一侧和第二侧。液冷板沿第二方向具有相对设置的第三侧和第四侧。第二方向与第一方向垂直。可选地，液冷板的第一方向为液冷板的长度方向或宽度方向。可选地，液冷板的第二方向为液冷板的厚度方向。液冷板具有液冷接口。液冷接口设于液冷板的第一侧。可选地，液冷接口的数量为两个，其中一个液冷接口为进口侧接口，另外一个液冷接口为出口侧接口。通过设置液冷接口，冷却液可在外部冷却系统的驱动下从进口侧接口进入液冷板，吸收液冷板上从功率半导体模块或其它元器件传导过来的热量，然后从出口侧接口流出。液冷板主要用于对功率半导体模块进行冷却降温，并用于对周围其它的元器件进行冷却降温。

进一步地，功率半导体模块设于液冷板的第三侧。可选地，功率半导体模块设于液冷板的厚度方向上的一侧。功率半导体模块靠近液冷板的一侧具有散热基板。散热基板与液冷板连接。功率半导体模块散发的热量通过底部的散热基板与液冷板进行热量交换。可选地，功率半导体模块的散热基板采用导热材料与液冷板接触。