[實用新型]一種光伏并網逆變系統功率模塊裝置

有效

• 申請號: 201720177080.7
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN206481228U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 張勇遷;朱建國
• 申請（專利權）人: 深圳市永聯科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H05K7/20
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11394
• 代理人: 唐曙暉

技術領域

本實用新型涉及一種光伏并網逆變系統功率模塊裝置，具體涉及一種IGBT功率模塊結構布局裝置。

背景技術

隨著工業技術的快速發展，大型電力電子設備在各行業的應用越來越廣泛，在電力電子設備中，功率模塊單元包括是整個設備的核心，功率單元的性能決定整個設備性能。以IGBT為核心器件的功率模塊是大型電力電子設備的核心部件，由于使用環境特殊，要求功率模塊具有結構緊湊、維護方便、功率密度高等特點，因此，功率模塊常常被設計成一個功能完善的模塊單元。

現有的IGBT功率模塊一般主要由多個相互分立的IGBT元件并聯再結合相當數量的直流濾波電容組成，結構松散，需占用較大的設備空間，使得現有IGBT功率模塊存在如下缺陷：

1、由于逆變設備整機結構體積的限制，并聯的IGBT元件或直流濾波電容數量受到限制，不能滿足高功率等級和高功率密度的需求；

2、同時IGBT元件相互分立的結構往往需要采取相互分立的散熱方案，結構復雜，不利于整機體積的減小和功率密度的提高；

3、過多IGBT元件的直接并聯容易引起IGBT元件之間電流不均衡、IGBT元件與濾波電容之間的雜散電感高導致IGBT關斷時產生過電壓擊穿等問題；容易造成IGBT過熱，導致停機，嚴重時會導致IGBT炸機的問題。

4、同時IGBT功率模塊體積龐大使整機成本大大增加。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種IGBT功率模塊系統結構，克服現有技術存在的上述缺陷，適用于光伏逆變系統中的逆變功率模塊，能有效解決IGBT輸出電流不均衡帶來的母排不均流、停機和炸機等問題。

本實用新型的技術目的是采用以下技術方案實現的。

本實用新型提供的光伏并網逆變系統功率模塊裝置，包括框形的機架、蓋板、散熱器、IGBT功率組件部分、直流濾波電容組件部分、正負極直流連接銅排，

其中，IGBT功率組件部分包括多個IGBT功率模塊，直流濾波電容組件部分包括多個(例如8個)電容組和電容固定板，

框形的機架的一側安裝有蓋板，蓋板高出于機架，散熱器固定于機架的上方及高出于機架的蓋板部分的一側，在高出于機架的蓋板部分的另一側安裝有多個(例如4個)IGBT模塊，在各IGBT模塊的交流測安裝有匯流銅排，匯流銅牌連接交流輸出銅排，

模塊驅動板通過驅動板支撐架來固定安裝在IGBT模塊上，

在IGBT模塊的直流側安裝有正負極連接銅排，正負極連接銅排包括疊層布置的正極銅排、負極銅排、在正極銅排和負極銅排之間進行絕緣的絕緣紙，分別與正極銅排和負極銅排連接的正極直流輸出銅排和負極直流輸出銅排，在正極銅排和負極銅排上端安裝有多個(例如四個)吸收電容，

在IGBT功率組件部分的下方的蓋板上(即，與機架連接的蓋板部分上)安裝有電容組件部分，電容組中的每個電容底部固定在電容固定板上，電容固定板倒扣固定在機架一側的蓋板上。

進一步地，多個IGBT模塊上方通過PVC罩防護。

進一步地，IGBT模塊的側面安裝功率模塊防護板。

進一步地，匯流銅排與交流輸出銅排兩者之間通過螺絲固定。

進一步地，正極直流輸出銅排和負極直流輸出銅排分別通過螺絲和正極銅排和負極銅排連接。

采用本實用新型的技術方案優點：

1.在結構上逆變系統功率模塊裝置分為兩大組件部分裝配，IGBT功率組件部分、電容組件部分，人員裝配時可以分開組裝，兩大組件部分分別裝配完成后，然后再組合在一起，最后安裝幾個散件。此結構大大提高了裝配效率。

2.電容組中的每個電容底部固定在電容固定板上，這種倒扣固定在機架外部的方式(電容底部相反一側靠近機架)，既保證了電容牢固的固定及良好的導電接觸，又保證了機架內部良好的風道腔，避免了因器件阻擋氣流導致的氣流阻力過大問題。

3.結構緊湊，能夠有效減少電容組與IGBT模塊元件之間的雜散電感，減小IGBT模塊關斷時的電壓沖擊，有效降低IGBT模塊過壓擊穿事故的發生；同時能夠解決多個IGBT模塊并聯帶來的不均流問題。

4.系統結構緊湊、功能劃分清晰，安裝、拆卸方便，系統體積更優化降低了制造成本。

附圖說明

圖1給出了本實用新型的光伏逆變功率模塊IGBT功率組件部分示意圖；

圖2給出了本實用新型的光伏逆變功率模塊電容組件部分示意圖；

圖3給出了本實用新型的光伏逆變功率模塊內部結構示意圖；