[發(fā)明專利]一種船用變頻器的電力電子模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910273283.6
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101719720A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明勇;宋飛;汪洋;劉璇;梁哲興
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02B1/20;H02B1/26;H02B1/56
• 代理公司: 武漢凌達知識產(chǎn)權(quán)事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種船用變頻器的電力電子模塊，具體是一種高功率密度的 船用大功率變頻器的電力電子模塊，屬于電力電子元器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)及系統(tǒng)集成技術(shù)的飛速發(fā)展，船舶綜合電力推進備受 關(guān)注。綜合電力推進有著傳統(tǒng)推進方式所不可比擬的優(yōu)點，在豪華游輪、破 冰船甚至軍用船舶中的應用越來越多。變頻器是船舶綜合電力推進的核心設(shè) 備之一，在國外ABB、Alstom、西門子等大型廠商已研制出船用變頻器的電 力電子模塊。現(xiàn)有的在船舶以外的其它應用領(lǐng)域的大功率變頻器，其整流單 元和逆變單元的直流連接及逆變單元間的直流連接大多采用常規(guī)銅排連接 方式，占用結(jié)構(gòu)空間范圍大，功率密度比較小。船用變頻器，尤其是特殊的、 容間小的船舶用變頻器，在保證可靠性和可維性的前提下，盡可能的減小變 頻器的體積和重量，提高變頻器的功率密度。常規(guī)的大功率變頻器在船舶應 用領(lǐng)域受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服常規(guī)研制的大功率變頻器在體積和功率密度等方面的不足，本 發(fā)明提供一種在保證可靠性和可維修性的前提下，具有體積小、重量輕、功 率密度高的船用變頻器的電力電子模塊。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種船用變頻器的電力電子模塊，它包括兩個對稱安裝在支架上的智能 功率模塊(IPM)；一組安裝在支架中的支撐電容；功率母排與智能功率模塊 的直流輸入端固定連接；高頻吸收電容、支撐電容、功率母排固定連接；緩 沖電阻固定在支架上的散熱器上；電源濾波器安裝在支架上；智能功率模塊 的交流輸出端通過軟母線將輸出端并連，并連接至電連接器；還有冷卻散熱 系統(tǒng)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上更進一步的技術(shù)方案是：

所述的一種船用變頻器的電力電子模塊，其兩個智能功率模塊對稱布置 在支架的上層和下層；支撐電容安裝在支架中間層；功率母排為U型迭層母 排，與智能功率模塊的直流輸入端通過螺釘連接；高頻吸收電容、支撐電容、 功率母排通過螺釘連接；功率母排在支架正面前端布置；緩沖電阻通過螺釘 安裝在散熱器上，散熱器固定在支架的中間層的后部；電源濾波器固定在支 架的左上部和右下部；智能功率模塊的交流輸出端通過軟母線將輸出端并 連。

所述的一種船用變頻器的電力電子模塊，其冷卻散熱系統(tǒng)包括冷卻進、 出水管，安裝在支架的左下部和右上部；還至少有三個散熱風機：其中一個 是用于出風的散熱風機，安裝在散熱器上，至少有兩個散熱風機是分別安裝 在支撐電容的左右兩側(cè)。

所述的一種船用變頻器的電力電子模塊，其支架上還安裝一個插座， 該插座為航空插座，安裝在支架的左上側(cè)。

所述的一種船用變頻器的電力電子模塊，其緩沖電阻的一端用2.5mm²、 耐壓1500V的高壓線與緩沖電容的正極性端連接，緩沖電阻的另一端用高壓 線與緩沖電容的中間端子連接；濾波器輸入端用1.5mm²的電纜與插座連接， 輸出端用1.5mm²的電纜與智能功率模塊的電源+24V、0V連接。

所述的一種船用變頻器的電力電子模塊，其散熱風機用1.5mm²的電纜 與外部220V的工頻交流電源連接；智能功率模塊通過光纖與外部電路連接， 同時狀態(tài)信號通過光纖連接方式反饋給外部電路。

一種大功率船用多相組合變頻器，它至少由兩個如權(quán)利要求1所述的船 用變頻器的電力電子模塊串聯(lián)或并聯(lián)組成。

進一步技術(shù)方案是：

所述的大功率船用多相組合變頻器，它由3個船用變頻器的電力電子模 塊并聯(lián)組合成四象限變頻器。

本發(fā)明的技術(shù)效果為：

1、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，易于安裝、方便維修；

2、直流母線電壓尖峰小，發(fā)熱量小；

3、功率密度高；

4、在變頻器上運行，性能穩(wěn)定，安全可靠。

以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

附圖說明

圖1是船用變頻器的電力電子模塊結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖2是圖1電子模塊的左視圖；

圖3是圖1電子模塊的俯視圖。

圖4是船用變頻器的電力電子模塊電氣原理圖。