[發明專利]一種大功率海上風電應用的壓接式IEGT功率模塊

在審

• 申請號: 201510744287.3
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN105262325A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 安昱;辛德鋒;謝劍;牛化鵬;劉剛;馮宇鵬;張海龍;張金平
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;西安許繼電力電子技術有限公司;國網浙江省電力公司;中國電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

技術領域

本發明涉及一種應用于海上風電檢測平臺的IEGT功率模塊。

背景技術

近年來隨著煤炭、石油等傳統能源逐漸枯竭，環境污染等問題日益嚴峻，風電、光伏等新能源在國民經濟中占的比例越來越大。風力發電是新能源發電技術中最成熟和最具開發條件的發電方式，隨著風力發電的廣泛應用和風電場規模的日趨大型化，由于風能資源和土地資源等的制約，大型風電場多選址在遠離電力負荷的偏遠地區或者海上。

由于我國具有非常豐富的海上風能資源，開發大規模、遠距離海上風力發電具有非常重要的意義，海上風力發電具有對環境影響小、風速較為穩定、發電量大、允許風機機組更大型化等優勢，因此設計大容量的風電變流器和功率模塊是充分利用海上風能資源的前提。

作為IGBT系列電力電子器件，壓接式IEGT實現了低通態電壓，具有低損耗、高速開關、高耐壓、有源柵驅動智能化等特點，而且IEGT采用溝槽結構和多芯片并聯均流等技術，使得壓接式IEGT在大電流、大功率的光伏和風電領域應用越來越廣泛。壓接式IEGT，是IEGT與散熱器依次疊壓而成的，類似的結構很多，如申請號為200910065332.7的中國專利申請文件披露的那樣。

傳統的壓接式IEGT功率模塊，母線電容與IEGT模塊的電氣連接采用導線或者銅排連接，由于母線電容正負銅排之間沒有疊壓，使得主回路的雜散電感較大，為了改善IEGT模塊的關斷特性，需要在主回路中增加緩沖電路或者吸收回路，由于器件使用較多，使得功率模塊的結構復雜，模塊的可靠性也會降低；功率模塊H橋拓撲的交流進出線同樣采用銅排，使得功率模塊的接線比較繁多。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于大功率海上風力發電領域的壓接式IEGT功率模塊，解決現有IEGT功率模塊結構復雜的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括：

一種應用于海上風電檢測平臺的IEGT功率模塊，各IEGT與散熱器依次疊壓設置，母線電容與各IEGT之間通過疊形母排連接。

各IEGT構成H橋結構。

散熱器與IEGT進出線一體設置。

本發明中將母線電容與IEGT模塊之間采用疊形母排連接，使得整個功率模塊結構緊促，減小了主回路的雜散電感，不需要再增加緩沖電路或者吸收回路，提高了功率模塊的可靠性，另外功率模塊只需要2個交流出線的銅排，功率模塊的接線更為簡單。

本發明中將IEGT模塊的散熱器和IEGT模塊的進出線銅排集成一體，簡化了功率模塊的結構，減小了功率模塊在組裝和制造中產生的誤差，提高了功率模塊的使用可靠性。

附圖說明

圖1為H橋拓撲的率模塊電路原理圖；

圖2為功率模塊結構簡圖；

圖3為母線電容通過疊型母排與IEGT模塊連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

如圖1、2、3所示的一種應用于海上風電檢測平臺的IEGT功率模塊，各IEGT構成H橋拓撲。IEGT模塊為壓接式結構，依次由固定結構件G1、散熱器S1、IEGT2、散熱器S2、IEGT1、散熱器S3、IEGT3、散熱器S4、IEGT4、散熱器S5疊壓而成。具體疊壓固定方式屬于現有技術，因此不再贅述。

各IEGT與散熱器依次疊壓設置，母線電容與各IEGT之間通過疊形母排連接，如圖2所示。散熱器與IEGT進出線一體設置，如圖3所示疊形母排M與母線電容C、散熱器之間的關系。

以上給出了本發明涉及的具體實施方式，但本發明不局限于所描述的實施方式。在本發明給出的思路下，采用對本領域技術人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術手段進行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發明中的相應技術手段基本相同、實現的發明目的也基本相同，這樣形成的技術方案是對上述實施例進行微調形成的，這種技術方案仍落入本發明的保護范圍內。