[發明專利]一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊

在審

• 申請號: 202011085086.4
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112104238A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 陳琳琳;郭鵬亮;賀宗攀;張自學
• 申請（專利權）人: 四川科陸新能電氣有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M7/483;H02M7/493;H05K7/14;H05K7/20;H05K5/02
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開了一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，在功率模塊系統考慮足夠散熱的同時，設計為一種結構簡單的大功率三電平模塊，實現1.5?2MW級的儲能變流器設計，且結構上的巧妙設計使得模塊設計小巧緊湊，兩個鏡像的IGBT并聯結構及獨特的疊層母排回路設計，達到均流的同時解決復雜回路走向，平面的設計方案使得裝配簡潔，減少模塊結構體積占用，銅排組件前維護設計方便售后。旨在解決現有技術中存在的模塊結構復雜，成本較高，維護困難的技術問題。

技術領域

本發明涉及儲能變流器等新能源技術領域，尤其涉及一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊。

背景技術

在現有儲能變流器產品中，如圖1所示。當三電平結構的電路需要并聯時一般是IGBT經過電抗器后并聯，對并聯的IGBT均流性設計要求低，但是需要有相同并聯數的的電抗器及控制系統，電路結構復雜，控制系統復雜，成本較高。同時，I型三電平模塊組件多，薄膜電容用量較普通模塊多，要解決儲能變流器緊湊性的市場需求，模塊設計難度大。因此，如何通過結構均流設計達到IGBT直并要求，改變傳統電路結構；如果減小功率模塊的設計尺寸，如何能更方便維護等問題是亟需解決的技術問題。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，旨在解決現有技術中存在的電路拓撲以及模塊結構復雜，成本較高，維護困難的技術問題。

為實現上述目的，本發明提出一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊包括兩個單功率模塊，每個單功率模塊包括單面無側壁的凹槽狀殼體、設置于凹槽狀殼體內部的IGBT固定平臺、設置于凹槽狀殼體內部的功率模塊組件和用于凹槽狀殼體頂部封裝的蓋板；其中：所述功率模塊組件包括IGBT功率組件、IGBT驅動板、散熱器、直流濾波組件；所述直流濾波組件包括薄膜電容和疊層母排，底層母排設置于薄膜電容和蓋板之間，所述IGBT功率組件和IGBT驅動板固定設置于IGBT固定平臺，所述薄膜電容與IGBT固定平臺并排設置，并通過設置于殼體無側壁處設置的散熱器提高單功率模塊散熱效率。

優選的，一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述IGBT功率組件采用I型三電平結構，所述兩個單功率模塊通過IGBT功率組件內的I型三電平結構直并連接，將兩個包含IGBT功率組件的單功率模塊直并為一路。

優選的，一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述薄膜電容上接觸面、IGBT功率組件上接觸面、IGBT驅動組件上接觸面和散熱器上接觸面處于同一平面。

優選的，一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述疊層母排采用五路疊四層的平面結構，配合IGBT并聯結構，實現IGBT均流設計。

優選的，一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述IGBT固定平臺與殼體底面之間連接設置有支撐板，所述支撐板設置于靠殼體內側壁兩側，支撐板與IGBT固定平臺構成便于散熱的腔體空間。

優選的，一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述散熱器設置于腔體空間的殼體無側壁方向側，用以通過腔體空間對功率模塊組件進行散熱。

優選的，一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述單功率模塊還包括貼附設置于IGBT驅動板的銅排組，用以提高功率模塊組件的散熱效率。

優選的，一種儲能變流器I型三電平結構直并功率模塊，所述蓋板設置有散熱孔。