[發(fā)明專利]一種多模塊串并聯(lián)功率變換器裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011242987.X
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112398311A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石松;吳金龍;辛德鋒;賈艷玲;胡四全;張志剛;劉增哲;柳龍;李和寶;張帆;申端瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 西安許繼電力電子技術(shù)有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H05K7/14;H05K7/20
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發(fā)明公開了一種多模塊串并聯(lián)功率變換器裝置，包括：柜體、串聯(lián)側(cè)模塊組件、并聯(lián)側(cè)模塊組件、高頻隔離變壓器組件和隔板組件；柜體在至少兩個側(cè)面上設(shè)有若干個通風(fēng)孔；串聯(lián)側(cè)模塊組件和并聯(lián)側(cè)模塊組件設(shè)置于柜體內(nèi)相對的兩側(cè)；高頻隔離變壓器設(shè)置于串聯(lián)側(cè)模塊組件和并聯(lián)側(cè)模塊組件之間；高頻隔離變壓器與串聯(lián)側(cè)模塊組件之間和高頻隔離變壓器與并聯(lián)側(cè)模塊組件之間設(shè)置有隔板組件；隔板組件上設(shè)置有若干個第二通風(fēng)孔。通過將串聯(lián)側(cè)模塊組件和并聯(lián)側(cè)模塊組件設(shè)置于柜體相對兩側(cè)且同側(cè)子模塊等電位，并分別在高頻隔離變壓器與二者之間設(shè)置有包括第二通風(fēng)孔的隔板組件，降低了絕緣要求并壓縮了子模塊之間的電氣氣隙，提升了子模塊的散熱性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多模塊串并聯(lián)功率變換器裝置。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，使用Si、SiC等電力電子關(guān)鍵器件的功率變換器在軌道交通、光伏送出、直流組網(wǎng)、交直流互聯(lián)等領(lǐng)域的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。同時直流電網(wǎng)以及直流供電技術(shù)能夠更可靠高效地接納風(fēng)、光等分布式可再生發(fā)電系統(tǒng)、儲能單元、電動汽車及其他直流用電負(fù)荷，且減少了變換環(huán)節(jié)、能量利用高、潮流控制度好，在世界范圍內(nèi)得到了快速發(fā)展，故功率變換器相關(guān)裝置擁有非常廣泛的應(yīng)用及市場前景。

目前功率變換器相關(guān)設(shè)備多采用模組化、串并聯(lián)拓?fù)湓O(shè)計，但是各子模塊在柜體內(nèi)排列布局不夠合理，造成整機(jī)體積較大且無法構(gòu)建合理風(fēng)道，使得在一些大功率直流變壓器中難以使用風(fēng)冷散熱而被迫采用水冷散熱，造成散熱系統(tǒng)復(fù)雜且難以維護(hù)。

如圖所示的一種功率變換器整機(jī)設(shè)計，同組高壓側(cè)模塊、低壓側(cè)模塊、高頻隔離變壓器同行放置，同組高壓側(cè)模塊、低壓側(cè)模塊、高頻隔離變壓器組成一個模組，若干模組組成級聯(lián)系統(tǒng)，整機(jī)前進(jìn)風(fēng)后出風(fēng)。上述方案存在如下問題：高低壓模塊位于柜體同側(cè)，模塊間接線時需考慮絕緣距離問題，加大了整機(jī)的電氣間隙余留量，降低了整機(jī)的功率密度；高頻隔離變壓器四周無流通風(fēng)，降低了高頻隔離變壓器的自冷效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種多模塊串并聯(lián)功率變換器裝置，通過將串聯(lián)側(cè)模塊組件和并聯(lián)側(cè)模塊組件設(shè)置于柜體相對兩側(cè)且同側(cè)子模塊等電位，并將高頻隔離變壓器與串聯(lián)側(cè)模塊組件之間和高頻隔離變壓器與并聯(lián)側(cè)模塊組件之間設(shè)置有包括第二通風(fēng)孔的隔板組件，降低了絕緣要求并壓縮了子模塊之間的電氣氣隙，通過提高柜體內(nèi)部空氣流動提升了子模塊的散熱性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多模塊串并聯(lián)功率變換器裝置，一種多模塊串并聯(lián)功率變換器裝置，其特征在于，包括：柜體、串聯(lián)側(cè)模塊組件、并聯(lián)側(cè)模塊組件、高頻隔離變壓器組件和隔板組件；

所述柜體在至少兩個側(cè)面上設(shè)有若干個通風(fēng)孔；

所述串聯(lián)側(cè)模塊組件和所述并聯(lián)側(cè)模塊組件設(shè)置于所述柜體內(nèi)相對的兩側(cè)；

所述高頻隔離變壓器設(shè)置于所述串聯(lián)側(cè)模塊組件和所述并聯(lián)側(cè)模塊組件之間；

所述高頻隔離變壓器與所述串聯(lián)側(cè)模塊組件之間和所述高頻隔離變壓器與所述并聯(lián)側(cè)模塊組件之間設(shè)置有隔板組件；

所述隔板組件上設(shè)置有若干個第二通風(fēng)孔。

進(jìn)一步地，所述串聯(lián)側(cè)模塊組件和所述并聯(lián)側(cè)模塊組件包括若干個子模塊，所述子模塊設(shè)置有散熱器；

所述隔板組件包括若干個隔板，所述隔板與所述子模塊一一對應(yīng)，所述隔板設(shè)置有通風(fēng)孔，所述通風(fēng)孔與所述子模塊散熱器位置相對應(yīng)；

所述隔板上固定設(shè)置有L型轉(zhuǎn)接端子，所述L型轉(zhuǎn)接端子與所述子模塊的交流端出現(xiàn)銅排相對應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述串聯(lián)側(cè)模塊組件和所述并聯(lián)側(cè)模塊組件中的所述若干個子模塊呈矩陣排列；

所述隔板組件中的若干個隔板也相應(yīng)為矩陣排列。

進(jìn)一步地，所述隔板組件的任一所述隔板與相鄰所述隔板為無縫連接。