[實用新型]一種集成式功率模塊以及光伏并網逆變裝置

有效

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• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN202602524U
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 余宗洋;陳長安;梁歡迎
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司;特變電工西安電氣科技有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/20;H02M7/48
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

技術領域

本實用新型屬于光伏并網發(fā)電技術領域，具體涉及一種集成式功率模塊以及包含該集成式功率模塊的光伏并網逆變裝置。

背景技術

太陽能是一種新興的綠色能源，由于其清潔、高效、永不衰竭、且不受地域資源限制，因此具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護簡便等優(yōu)點，可廣泛應用于社會生活的各個領域，特別是應用于光伏并網電站系統(tǒng)。

大功率光伏并網逆變裝置是光伏電站的核心設備，其包括電容器、并網逆變器、LCL濾波器、交流接觸器等多種器件。在光伏并網逆變裝置中，光伏陣列中產生的直流電在電容器中濾除紋波后，在并網逆變器中轉換成與電網同頻、同相的符合電網要求的正弦交流電，然后經LCL濾波器濾除高次諧波，最后經過交流接觸器輸入電網。目前，現(xiàn)有的并網逆變裝置大都是設置在逆變柜體中。其中，并網逆變器是由多個功率器件經串聯(lián)或并聯(lián)連接，并通過控制單元的控制，同時利用功率器件本身具有的通斷能力，實現(xiàn)將直流電轉化為交流電的功能器件。目前，并網逆變器中的功率器件一般采用絕緣門雙極晶體管IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor)，I?GBT具有GTR(大功率晶體管)高電流密度、低飽和電壓和耐高壓的優(yōu)點，以及MOSFET(場效應晶體管)高輸入阻抗、高開關頻率和低驅動功率的優(yōu)點；但是，IGBT同時也是一種大功率電子元件，發(fā)熱量可達數(shù)千瓦，而要保持I?GBT正常使用，其溫度不能超過某一界限(若溫度過高可能會引起IGBT的熱擊穿)，而且，IGBT過高的發(fā)熱量和逆變柜體的散熱性能差也會導致逆變柜體中某他器件的性能下降，最終導致整個系統(tǒng)不穩(wěn)定。

同時，目前大功率光伏并網逆變裝置除散熱性不好之外，還存在很多布局不合理的地方。比如：同種器件由于體積大、數(shù)量多，布局稍有不合理，很容易造成逆變柜體中空間緊張；多種器件之間的接線比較零亂，不便于線路檢查；引線過長，影響電子器件的電氣性能指標；電子器件的進線端子、出線端子及其他接線端子不統(tǒng)一，導致操作人員對電子器件的安裝、操作和維護均不方便；柜體內的空間沒有得到合理的利用，空間利用率低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術所存在的上述不足，提供一種集成式功率模塊以及包含該集成式功率模塊的并網逆變裝置，該集成式功率模塊的布局合理，能夠有效節(jié)省逆變柜體中功率模塊的占用空間。

解決本實用新型技術問題所采用的技術方案是該集成式功率模塊包括電容組、功率器件組以及散熱單元，其中，該集成功率模塊中還包括有箱體，所述電容組安裝在箱體的前面板上，所述散熱單元包括散熱器組，所述功率器件組與所述散熱器組組裝在一起，并共同安裝在箱體的后面板上。

優(yōu)選的是，所述功率器件組的輸入端與所述電容組的輸出端連接在一起，所述電容組的輸入端構成該集成式功率模塊的進線端子，所述功率器件組的輸出端構成該集成式功率模塊的出線端子，該集成式功率模塊的進線端子和二次接線端子設置在箱體的前面板上，該集成式功率模塊的出線端子設置在箱體的底部。

優(yōu)選的是，所述電容組包括多個并聯(lián)連接的電容，所述功率器件組包括多個并聯(lián)連接的功率器件，所述散熱器組包括多個散熱器，所述散熱器的數(shù)量與功率器件的數(shù)量相等，每個散熱器上對應安裝一個功率器件。

優(yōu)選的是，單個散熱器包括基片和散熱齒片，所述基片和散熱齒片連接為一體，所述散熱齒片固定在箱體的后面板上，所述單個功率器件安裝在單個散熱器的基片上，所述多個電容的各輸出端通過第一并聯(lián)連接組件并聯(lián)連接，所述多個功率器件的各輸入端通過第二并聯(lián)連接組件并聯(lián)連接，所述第一并聯(lián)連接組件與第二并聯(lián)連接組件連接為一體。

優(yōu)選的是，所述第一并聯(lián)連接組件為第一疊層母排，所述第一疊層母排包括第一面板、第二面板和第一連接板，所述第一面板與第二面板以及第一連接板分別連接，第一面板、第二面板以及第一連接板的板面方向互相垂直，第一連接板設于第一面板的側邊，所述多個電容設于第一面板上，第一連接板上開設有第一螺孔；所述第二并聯(lián)連接組件為第二疊層母排，所述第二疊層母排包括第三面板和第三連接板，所述第三面板與第三連接板的板面方向垂直，且第三連接板設于第三面板的側邊，所述第三連接板上開設有與第一連接板上的第一螺孔對應的第三螺孔，通過在所述第一螺孔和第三螺孔中設置螺栓能使第一疊層母排和第二疊層母排連接在一起。