[發明專利]一種大功率太陽能三相并網逆變器

有效

• 申請號: 201210198035.1
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102723878A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 趙軍;羅力;葉寶春
• 申請（專利權）人: 上方能源技術（杭州）有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 湖州金衛知識產權代理事務所(普通合伙) 33232
• 代理人: 趙衛康

技術領域

本發明涉及太陽能發電領域，特別是一種大功率太陽能三相并網逆變器。

背景技術

現有技術中的逆變設備，如一臺500kw的太陽能三相并網逆變器，一般包括兩個250kw的功率模塊，每個功率模塊都包含安裝有3個相位功率開關器件的疊層母排和散熱器，由3個相位開關損耗引起的熱量通過同一個散熱器和同一個風冷風道散熱，熱量的過于集中和風道形成過長導致每個功率模塊組的散熱效率低、效果差，為了使功率開關器件能夠工作在較合理的溫度區間內，現有技術往往采用大功率的散熱風機來彌補由于散熱效率低下而帶來的工作溫度升高。

又如中國專利號為200710029765.8的發明專利所公開的風冷大功率逆變器功率柜，包括柜體和安裝在柜體內腔的功率單元，柜體的相對兩側設有進風門，柜體的頂部設有抽風機;功率單元在柜體的內腔呈點狀分布或條狀分布，使功率單元之間形成間隙，這些間隙及功率單元的散熱風道在柜體的內腔形成風道，抽風機的吸風口正對風道。

又如中國專利號為200910075267.6的發明專利所公開的變頻器功率模塊，包括基板，基板后部固定有熱管散熱器，熱管散熱器的底部設置有吹風機，頂部設置有引風管道，引風管道內設置有抽風機；其在運行過程中，功率器件發出的熱量通過基板傳導到熱管散熱器上，在熱管散熱器底部吹風機的作用下，熱量散發到引風管道里，之后在引風管道內抽風機的作用下，熱量被迅速抽到變頻器柜體外部。

上述兩個專利所公開的功率柜一般也是由多個功率模塊層疊構成，每個功率模塊都實現A、B、C三個相位的變流，且包含用于實現3個相位變流的若干個功率開關器件、1塊疊層母排、1塊散熱器和若干電容，在這種系統中，ABC三個相位的變流將通過同一塊疊層母排輸出，變流產生的熱損耗將通過同一塊散熱器散發，因此，整個功率模塊采用同一個風道和同一塊散熱器散熱，因此，此種風冷形式風程一般為縱向且較長，且需采用功率較大的抽風機，從而能耗較大。

發明內容

本發明的目的是提供一種大功率太陽能三相并網逆變器，此種逆變器所需的散熱風機功率較低，且具有較好的散熱效果。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：大功率太陽能三相并網逆變器，包括機箱、電氣柜、工作變壓器、正極銅排、負極銅排、與正極銅排連接的接觸器一、檢測接觸器一出線端電流的電流傳感器一、與接觸器一及負極銅排都連接的逆變模塊、與逆變模塊連接的電抗器、與電抗器并聯的三相電容、檢測電抗器與三相電容輸出端電流的電流傳感器二、與電抗器輸出端連接的濾波器、與濾波器連接的接觸器二、與接觸器二連接的斷路器，所述逆變模塊包括至少一組功率模塊組，所述功率模塊組包括每個都用于實現一個相位變流的三個功率模塊，每個功率模塊都具有單獨的疊層母排。

此種三相并網逆變器的功率模塊組的三個功率模塊都具有獨立的疊層母排，因此，每個功率模塊都可以具有獨立的散熱器；現有技術中，由于三個相位的大功率開關器件都集中于一個塊疊層母排上通過同一個散熱器散熱，熱量的過于集中和由于散熱器面積巨大而導致的風道形成過長使得每個功率模塊組的散熱效率低、效果差，因此，需要采用較高功率的散熱風機；本發明由于三個功率模塊相互獨立設置，每個風道的散熱功率和風程都大大的減小，所以采用較小功率的風機就能得到較好的散熱效果。

作為本發明的優選，每個功率模塊都包括位于對應疊層母排上部的IGBT組件、位于疊層母排下部的電容組件。

在縱向位置上，現有技術中電容組件一般都設置于機箱上部，由于熱量都會向外輻射，特別是向上輻射，因此，特別是下方的IGBT組件也會對電容組件有較大的熱輻射影響，因此，現有技術中的電容組件散熱較差；本發明由于每個功率模塊都為獨立設置，因此不同相位的功率模塊之間的散熱影響較小，且由于電容組件與IGBT組件的上述分布形式，使得電容組件受IGBT組件熱輻射的影響更小。

作為本發明的優選，所述每個功率模塊的IGBT組件與電容組件都位于對應疊層母排的同一側。

本發明的上述設置，則有利于使功率模塊組的體積更為緊湊，有利于減小功率模塊組的體積。

作為本發明的優選，所述功率模塊橫向并排分布；每個功率模塊都還包括用于對IGBT組件散熱的散熱器；每個功率模塊組的其中一對相鄰功率模塊的散熱器相向分布。