[发明专利]一种功率模块及使用该模块的光伏并网逆变器

说明书

本发明涉及一种功率模块及使用该模块的光伏并网逆变器，光伏并网逆变器包括机柜以及安装在机柜内的功率模块，功率模块包括机箱以及安装在机箱内的母线电容组、散热器和IGBT模块，机箱内具有自下而上通风的散热通道以及位于散热通道左右一侧的供母线电容组和IGBT模块安装的安装腔，散热通道的进风口位于机箱的底部，出风口位于机箱的顶部。本发明功率模块的散热从逆变器的全局出发，采用下进风上出风，散热通道贯穿机箱上下，并且机箱下端的进风口与逆变器下方的电抗器正对，机箱上端的出风口与逆变器顶部大风机进风口形成周向密封的散热风道，电抗器、IGBT模块产生的热量均通过散热通道排出柜外，散热效果好。

技术领域

本发明涉及一种功率模块及使用该模块的光伏并网逆变器。

背景技术

太阳能作为取之不尽用之不竭、无污染、最清洁的能源之一，以它普遍、无害、巨大且长久四大优点成为新能源发电的首选。发展并广泛应用光伏发电技术对于缓解常规能源短缺、减少环境污染具有重要作用。功率模块作为光伏并网逆变器的核心部件，其电气性能的好坏及结构布局的合理性，直接决定了逆变器的性能和外形尺寸。

目前，传统大功率光伏并网逆变器的功率模块的设计还局限在主要元器件的局部模块化设计上，导致功率模块存在如下问题：1.模块设计没有从逆变器的整体布局考虑，导致元器件的布局不合理，空间利用率低，走线复杂凌乱。2.功率模块的散热大多采用前后进风的方式，利用小风机对其进行局部散热，散热效果不佳。3. 功率模块的框架大多为焊接式，不仅外观粗糙、难以保证焊接精度，生产安装效率也不高。4.功率模块安装到柜体多采用长调孔螺栓连接固定的方式，定位不够精确，从而影响进出接线口的接线效果。这些问题的存在直接限制了光伏并网逆变器的结构布局和外形尺寸。

例如授权公告号为CN203851040U的中国实用新型专利公开了一种紧凑型功率模块结构，该结构包括机箱和安装在机箱内的直流母线电容组、散热器、IGBT模块，直流母线电容组沿前后方向安装在机箱内，散热器安装在直流母线电容组的一侧，IGBT模块与直流母线电容组并排设置并且固定安装在散热器上，机箱的进风口和出风口分别位于机箱的前后两端并与散热器通道正对，机箱内形成一条由前至后的散热通道。

虽然上述功率模块结构的布局相对合理，但是由于机箱内的散热通道位于IGBI模块的底部位置，仅能够对功率模块的IGBI模块进行散热，而无法对功率模块的其他部位进行散热，造成散热效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种散热效果好的功率模块。本发明的目的还在于提供一种使用该功率模块的光伏并网逆变器。

为实现上述目的，本发明 的技术方案是：

一种功率模块，包括机箱以及安装在机箱内的母线电容组、散热器和IGBT模块，机箱内具有自下而上通风的散热通道以及位于散热通道左右一侧的供母线电容组和IGBT模块安装的安装腔，散热通道的进风口位于机箱的底部，出风口位于机箱的顶部。

母线电容组和IGBT模块上下并排设置且母线电容组位于IGBT模块的上方，母线电容组通过叠层母排与IGBT模块连接。

机箱包括侧板和面对面设置的前支撑板和后支撑板，所述侧板构成散热通道的左侧壁，前、后支撑板分别构成散热通道的前、后侧壁；散热器安装在前支撑板和后支撑板之间，散热器包括基板和固定在基板上的散热翅片，基板构成散热通道的右侧壁或构成散热通道右侧壁的一部分，散热翅片位于散热通道内，IGBT模块安装在所述基板上。

所述叠层母排的前端设有输入端子，下端设有用于与IGBT模块连接的输出端子，机箱内于叠层母排的前方安装有直流输入转接铜排，直流输入转接铜排的上端与对应输入端子连接，直流输入转接铜排的下端为用于输入直流电的输入端。

机箱内于IGBT模块的下方安装有三相交流输出转接铜排，各相交流输出转接铜排的前端与IGBT模块连接，各相交流输出转接铜排的后端为用于输出交流电的输出端。