CN102075067B - 风能变流器模组功率单元 - Google Patents

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本发明涉及一种风能变流器模组功率单元,包括箱体,箱体内自上而下依次安装机侧IGBT功率模块、直流电容阵列和网侧IGBT功率模块,机侧IGBT功率模块、网侧IGBT功率模块和直流电容阵列均位于压合母排的同一侧,机侧IGBT功率模块通过机侧液冷板固定在箱体上,网侧IGBT功率模块通过网侧液冷板固定在箱体上。本发明在箱体内自上而下依次安装机侧IGBT功率模块、直流电容阵列和网侧IGBT功率模块,结构紧凑,布局明了。直流电容阵列为机侧IGBT功率模块和网侧IGBT功率模块的共用支撑电容,直流侧完全对称,交流侧做到静动态均流度控制在5%以内。

Description

风能变流器模组功率单元
技术领域
[0001] 本发明涉及风电技术领域,尤其是一种风能变流器模组功率单元。
背景技术
[0002] 风力并网发电技术是可再生能源技术发展的重要组成部分,近几年也获得了长足发展,部分技术实现了商业化,但还存在一些缺陷。风能变流器是风电整套设备中的重要部件,在风能变流器的研发和制造过程中,模组功率单元的设计尤其重要,要充分考虑到布局的电气合理性、电容与IGBT功率模块直流侧的对称性、交流侧的静态和动态均流度、电容母线的设计要尽可能的降低杂散电感。另外,考虑到塔筒空间有限,模组功率单元设计的宽度尺寸显得非常重要。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种结构紧凑、散热效率高、直流对称、交流静动态均流良好的风能变流器模组功率单元。
[0004] 为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种风能变流器模组功率单元,包括箱体,箱体内自上而下依次安装机侧IGBT功率模块、直流电容阵列和网侧IGBT功率模块,机侧IGBT功率模块、网侧IGBT功率模块和直流电容阵列均位于压合母排的同一侧,机侧IGBT功率模块通过机侧液冷板固定在箱体上,网侧IGBT功率模块通过网侧液冷板固定在箱体上,所述机侧IGBT功率模块通过螺钉固定在机侧液冷板上,所述网侧IGBT功率模块通过螺钉固定在网侧液冷板上,所述箱体设有左盖板,所述左盖板上开设有液冷板安装孔和电容安装孔,机侧液冷板、网侧液冷板通过液冷板安装孔固定在左盖板上,所述的直流电容阵列通过电容安装孔固定安装在箱体的左盖板上。
[0005] 由上述技术方案可知,本发明在箱体内自上而下依次安装机侧IGBT功率模块、直流电容阵列和网侧IGBT功率模块,结构紧凑,布局明了。本发明的直流电容阵列为机侧IGBT功率模块和网侧IGBT功率模块的共用支撑电容,直流侧完全对称,交流侧做到静动态均流度控制在5%以内;通过下端进气口吹进来的大流量空气,贯穿整体模组内的主要器件,可以将功耗热量快速高效的带出模组。
附图说明
[0006] 图1是本发明的结构示意图;
[0007] 图2是图1中去掉前盖板、右盖板之后的结构示意图。
具体实施方式
[0008] 一种风能变流器模组功率单元,包括箱体,箱体内自上而下依次安装机侧IGBT功率模块1、直流电容阵列2和网侧IGBT功率模块3,机侧IGBT功率模块1、网侧IGBT功率模块3和直流电容阵列2均位于压合母排4的同一侧,机侧IGBT功率模块I通过机侧液冷板5固定在箱体上,网侧IGBT功率模块3通过网侧液冷板6固定在箱体上,如图1所示。在考虑电气安全距离的情况下,连接直流电容阵列2、机侧IGBT功率模块I和网侧IGBT功率模块3的母线长度尺寸做到了最小,并且没有任何的折弯,保证了母线的低电感。
[0009] 如图1所示,所述的箱体由上盖板7、下盖板、左盖板、右盖板8、前盖板9和后盖板10组成,上盖板7、下盖板和左盖板连为一体,所述机侧IGBT功率模块I通过螺钉固定在机侧液冷板5上,机侧IGBT功率模块I位于机侧液冷板5的右侧,所述网侧IGBT功率模块3通过螺钉固定在网侧液冷板6上,网侧IGBT功率模块3位于网侧液冷板6的右侧,左盖板上开设有液冷板安装孔和电容安装孔,机侧液冷板5、网侧液冷板6通过液冷板安装孔固定在左盖板上,所述的直流电容阵列2通过电容安装孔固定安装在箱体的左盖板上。
[0010] 如图1所示,所述机侧IGBT功率模块1、网侧IGBT功率模块3的直流侧正、负极分别通过螺栓与压合母排4的正、负极电气连接,连接处分别并联有吸收电容11,所述直流电容阵列2的正、负极分别通过螺栓与压合母排4的正、负极电气连接。所述的机侧IGBT功率模块1、网侧IGBT功率模块3的交流侧均安装有均流块12,从箱体的上、下两端引出的引出铜条15通过换向铜条16与均流块12连接。所述的上盖板7上开设出风口 13,下盖板上开设进风口,前盖板9上设置有把手14,便于维护,本发明中所指的前方是正视把手14的方向。本发明的功率模块,通过下端进风口吹进来的大流量空气,贯穿整体模组内的主要器件,可以将功耗热量快速高效的带出模组。IGBT功率模块可以通过液冷板将IGBT功率模块产生的热量带出模组。
[0011] 如图1所示,上盖板7、下盖板、左盖板、右盖板8、前盖板9和后盖板IO组成一个四周封闭、下进风上出风的通畅风道,通过直流电容阵列2上的压合母排4将机侧IGBT功率模块I和网侧IGBT功率模块3连接。直流电容阵列2为机侧IGBT功率模块I和网侧IGBT功率模块3的共用支撑电容,IGBT功率模块的直流侧就近处有小的吸收电容11,直流侧做到完全对称,交流侧通过分流块12做到静动态均流度控制在5%以内。

Claims (5)

1. 一种风能变流器模组功率单元,其特征在于:包括箱体,箱体内自上而下依次安装机侧IGBT功率模块(I)、直流电容阵列(2)和网侧IGBT功率模块(3),机侧IGBT功率模块(I)、网侧IGBT功率模块(3)和直流电容阵列(2)均位于压合母排(4)的同一侧,机侧IGBT 功率模块(I)通过机侧液冷板(5)固定在箱体上,网侧IGBT功率模块(3)通过网侧液冷板(6)固定在箱体上,所述机侧IGBT功率模块(I)通过螺钉固定在机侧液冷板(5)上,所述网侧IGBT功率模块(3)通过螺钉固定在网侧液冷板(6)上,所述箱体设有左盖板,所述左盖板上开设有液冷板安装孔和电容安装孔,机侧液冷板(5)、网侧液冷板(6)通过液冷板安装孔固定在左盖板上,所述的直流电容阵列(2)通过电容安装孔固定安装在箱体的左盖板上。
2.根据权利要求1所述的风能变流器模组功率单元,其特征在于:所述的箱体由上盖板(7)、下盖板、左盖板、右盖板(8)、前盖板(9)和后盖板(10)组成,上盖板(7)、下盖板和左盖板连为一体,机侧IGBT功率模块(I)位于机侧液冷板(5)的右侧,网侧IGBT功率模块 (3)位于网侧液冷板(6)的右侧。
3.根据权利要求1所述的风能变流器模组功率单元,其特征在于:所述机侧IGBT功率模块(I)、网侧IGBT功率模块(3)的直流侧正、负极分别通过螺栓与压合母排(4)的正、负极电气连接,连接处分别并联有吸收电容(11),所述直流电容阵列(2)的正、负极分别通过螺栓与压合母排(4)的正、负极电气连接。
4.根据权利要求1所述的风能变流器模组功率单元,其特征在于:所述的机侧IGBT功率模块(I)、网侧IGBT功率模块(3)的交流侧均安装有均流块(12),从箱体的上、下两端引出的引出铜条(15)通过换向铜条(16)与均流块(12)连接。
5.根据权利要求2所述的风能变流器模组功率单元,其特征在于:所述的上盖板(7)上开设出风口( 13 ),下盖板上开设进风口,前盖板(9 )上设置有把手(14)。
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