[發(fā)明專利]一種超高壓直流斷路器電力電子支路單元

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711401634.8
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107947535A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張英成;蔡放;白羽;楊超;劉斌;姚大偉
• 申請（專利權(quán)）人: 清華四川能源互聯(lián)網(wǎng)研究院
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M1/34;H05K7/14
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 項(xiàng)霞

1.一種超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，包括框架組件及設(shè)置于框架組件內(nèi)的兩個(gè)PP-IGBT模塊、兩個(gè)二極管模塊、2/N個(gè)RC緩沖回路模塊、多個(gè)控制板單元、框架、多個(gè)驅(qū)動(dòng)板、驅(qū)動(dòng)電源；

所述框架組件包括兩個(gè)側(cè)框及位于兩個(gè)側(cè)框之間的橫梁，所述側(cè)狂由頂框及位于頂框下的底框組成，所述橫梁兩端分別固定到一個(gè)底框上；頂框位于底框頂上中部位置，長度比底框短；各個(gè)模塊設(shè)置于框架內(nèi)；

所述PP-IGBT模塊包括N個(gè)PP-IGBT、2N個(gè)PP-IGBT散熱器、N+1個(gè)絕緣件，其中N為整數(shù)；各個(gè)PP-IGBT散熱器均勻排列成一行，位于兩端的PP-IGBT散熱器里側(cè)設(shè)置有絕緣件；從PP-IGBT散熱器列一端到另一端，PP-IGBT與絕緣件間隔設(shè)置；PP-IGBT散熱器列的兩端各設(shè)置有一個(gè)側(cè)壓板，且兩個(gè)側(cè)壓板之間設(shè)置有至少一根拉桿，所述拉桿與兩個(gè)側(cè)壓板固定為一體；所述PP-IGBT散熱器列的一端與其鄰近側(cè)壓板之間設(shè)置有頂栓, 每個(gè)PP-IGBT散熱器兩側(cè)的PP-IGBT安裝方向相反，為一組PP-IGBT；

所述二極管模塊包括M個(gè)二極管、M+1個(gè)二極管散熱器，其中M為整數(shù)；各個(gè)二極管散熱器均勻排列成一行，位于兩端的二極管散熱器里側(cè)設(shè)置有二極管，其余每個(gè)二極管散熱器兩邊均設(shè)置有一個(gè)二極管，二極管散熱器列的兩端各設(shè)置有一個(gè)側(cè)壓板，且兩個(gè)側(cè)壓板之間設(shè)置有至少一根拉桿，所述拉桿與兩個(gè)側(cè)壓板固定為一體；所述二極管散熱器列的一端與其鄰近側(cè)壓板之間設(shè)置有頂栓；

兩個(gè)二極管模塊分別沿著橫梁長度方向安裝在底框上端，且分別位于頂框兩端；兩個(gè)PP-IGBT模塊沿著橫梁長度方向并排設(shè)置于兩個(gè)頂框之間；

所述兩個(gè)二極管模塊上方分別設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電源安裝架、驅(qū)動(dòng)板安裝架，分別用于安裝驅(qū)動(dòng)電源、順次排列的驅(qū)動(dòng)板；

所述RC緩沖回路模塊包含若干個(gè)電容、若干個(gè)電阻,各個(gè)電容兩端通過銅母排串聯(lián)在一起，各個(gè)電容通過銅母排串聯(lián)在一起。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，每組pp-IGBT對應(yīng)二極管模塊中的四個(gè)二極管，組成二極管橋式結(jié)構(gòu)電路；二極管橋式結(jié)構(gòu)電路中，每個(gè)pp-IGBT源極、漏極均連接有一個(gè)二極管，且源極是與二極管的正極連接、漏極是與二極管負(fù)極連接；整個(gè)二極管橋式結(jié)構(gòu)電路中，與源極連接的兩個(gè)二極管負(fù)極連接在一起，與漏極連接的兩個(gè)二極管正極連接在一起；各個(gè)二極管橋式結(jié)構(gòu)電路串聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，還包括避雷器模塊，所述避雷器模塊與二極管散熱器通過母排連接，避雷器模塊中避雷器個(gè)數(shù)為N/2，各個(gè)避雷器分別并聯(lián)一個(gè)RC緩沖回路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，每個(gè)二極管橋式結(jié)構(gòu)電路與一個(gè)RC緩沖回路并聯(lián)。

5.如權(quán)利要求1所述的超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，PP-IGBT模塊和/或二極管模塊的頂栓外套設(shè)有蝶形彈簧。

6.如權(quán)利要求1所述的超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，PP-IGBT模塊和/或二極管模塊的拉桿具有四個(gè)，圍成一個(gè)立方體區(qū)域，PP-IGBT模塊和/或二極管模塊位于立方體區(qū)域內(nèi)。

7.如權(quán)利要求1所述的超超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，M為N的兩倍。

8.如權(quán)利要求1所述的超超高壓直流斷路器電力電子支路單元，其特征在于，避雷器模塊沿著橫梁長度方向設(shè)置于底框側(cè)邊。