CN202019316U - 太阳能逆变器功率模块 - Google Patents

太阳能逆变器功率模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能逆变器功率模块，涉及电力电子领域。其包括3m个滤波电容、逆变桥、温度开关、逆变桥驱动单元、通讯单元、2个连接铜排、负母排、正母排、负极铜排、输出铜排、正输入铜排和负输入铜排；所述m为整数，且大于等于1；连接铜排、正母排和负极铜排将滤波电容连接成3行m列的滤波电容组，正母排第一端连接其正极，负极铜排连接其负极；负母排第一端连接负极铜排，第二端连接逆变桥和负输入铜排；正母排的第二端连接逆变桥和正输入铜排；逆变桥还连接输出铜排。该方案采用铜排代替导线，减少了电器元件并且回路清晰明了。

Description

太阳能逆变器功率模块
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种太阳能逆变器功率模块。
背景技术
当今环境，资源短缺情况越来越严重，太阳能发电逐渐被人们所重视，太阳能逆变器发挥越来越重要的作用。
太阳能逆变器中，功率模块是核心部分，在功率模块设计的时候，不仅要考虑到电气元件散热问题，布局合理，安装维护方便等。还要考虑到功率回路尽量减少，线路清晰。
按照现有技术，太阳能逆变器功率模块，其导线繁多，线路复杂，对其生产、调试、运行、维护等带来困难。并且，传统太阳能逆变器功率模块，散热器置于滤波电容上方，整个功率模块分为上中下三层，这样不仅组装是不方便而且影响电器元件的正常散热，长时间下去导致元件的损坏。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种线路清晰的太阳能逆变器功率模块。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种太阳能逆变器功率模块，包括3m个滤波电容3、逆变桥19、温度开关20、逆变桥驱动单元15和通讯单元23，其特征在于，还包括2个连接铜排4、负母排5、正母排6、负极铜排7、3个输出铜排13、正输入铜排1401和负输入铜排1402；所述m为整数，且大于等于1；
所述滤波电容3排列成3排m列；所述连接铜排4、正母排6和负极铜排7先将每列的3个滤波电容3串联成滤波电容列，再将m个滤波电容列并联成滤波电容组；所述第1排滤波电容的正极互相连接构成所述滤波电容组的正极，所述正母排6第一端连接所述滤波电容组的正极；所述第3排滤波电容的负极互相连接构成所述滤波电容组的负极，所述负极铜排7连接所述滤波电容组的负极；
所述负母排5第一端连接所述负极铜排7，第二端连接所述逆变桥19和所述负输入铜排1402；
所述正母排6的第二端连接所述逆变桥19和所述正输入铜排1401；
所述逆变桥19还连接所述3个输出铜排13。
优选地，所述功率模块还包括壳体1；
所述壳体1分上下两层；
所述滤波电容组设置在所述壳体1的上层。
优选地，所述功率模块还包括设置在所述壳体1上的支架8。
优选地，所述功率模块还包括设置在所述壳体1下层的散热器2，所述逆变桥19、逆变桥驱动单元15、通讯板23和温度开关20固定在所述散热器2上。
优选地，所述温度开关20设置有两个，与所述通讯板23串联在一起。
优选地，所述逆变桥驱动单元15吊装在所述通讯板23上部。
优选地，所述壳体1上层内部设置有用来固定所述滤波电容3的环氧底板10和环氧固定板9；
所述环氧底板10通过环氧支架24连接所述环氧固定板9；
所述滤波电容上方设置有与所述壳体1连接的绝缘板21。
优选地，所述负母排5设置所述连接铜排4和正母排6的上部，并且在在所述负母排5和所述连接铜排4、正母排6之间设置有绝缘垫纸16。
优选地，所述绝缘垫纸16为双层。
优选地，所述逆变桥19包括3个绝缘栅双极晶体管IGBT；
所述绝缘栅双极晶体管IGBT包括C输入端、C输出端、E输入端和E输出端；
所述负母排5的第二端连接所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的E输入端；
所述正母排6的第二端连接所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的C输入端；
所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的C输出端、E输出端依次对应连接所述3个输出铜排13。
(三)有益效果
本实用新型的太阳能逆变器功率模块采用铜排代替导线，使得线路更加清晰，结构更加简单，方便了生产、调试、运行和维护过程。并且采用壳体将整个功率模块设计成上下两层结构，散热效果更好，且布局紧凑，体积小巧。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述的太阳能逆变器功率模块的主视图；
图2是本实用新型实施例所述的太阳能逆变器功率模块的局部结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
图1是本实用新型实施例所述的太阳能逆变器功率模块的主视图，如图1所示，本实用新型实施例所述太阳能逆变器功率模块，包括15个滤波电容3、逆变桥19、温度开关20、逆变桥驱动单元15和通讯单元23，其特征在于，还包括2个连接铜排4、负母排5、正母排6、负极铜排7、3个输出铜排13、正输入铜排1401和负输入铜排1402。所述连接铜排4、负母排5、正母排6、负极铜排7、输出铜排13、正输入铜排1401和负输入铜排1402统称铜排。所述逆变桥19包括3个绝缘栅双极晶体管IGBT，所述绝缘栅双极晶体管IGBT包括C输入端、C输出端、E输入端和E输出端。
所述滤波电容3排列成3排5列；所述连接铜排4、正母排6和负极铜排7先将每列的3个滤波电容3串联成滤波电容列，再将5个滤波电容列并联成滤波电容组；所述第1排滤波电容的正极互相连接构成所述滤波电容组的正极，所述正母排6第一端连接所述滤波电容组的正极；所述第3排滤波电容的负极互相连接构成所述滤波电容组的负极，所述负极铜排7连接所述滤波电容组的负极。
所述负母排5第一端连接所述负极铜排7，第二端连接所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的E输入端和所述负输入铜排1402。
所述正母排6的第二端连接所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的C输入端和所述正输入铜排1401。
所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的C输出端、E输出端依次对应连接所述3个输出铜排13。所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT与3个输出铜排13一一对应。每个绝缘栅双极晶体管IGBT的C输出端和E输出端同时连接对应的输出铜排13。
本实用新型的太阳能逆变器功率模块采用铜排代替导线，使得线路更加清晰，结构更加简单，方便了生产、调试、运行和维护过程。
所述功率模块还包括壳体1；所述壳体1分上下两层，采用两层结构散热效果更好，其布局紧凑，体积小巧；所述滤波电容组设置在所述壳体1的上层。所述功率模块还包括设置在所述壳体1上的支架8。所述壳体1呈扁平矩形。
图2是本实用新型实施例所述的太阳能逆变器功率模块的局部结构图。如图2所示，所述支架8呈Z型，与所述壳体1固定连接。通过所述支架8可以方便的将所述太阳能逆变器功率模块吊装在相应的位置上；当需要对所述太阳能逆变器功率模块进行维修或者更换元器件时，可以方便的通过所述支架8将其从相应位置上取下。
所述功率模块还包括设置在所述壳体1下层的散热器2，所述逆变桥19、逆变桥驱动单元15、通讯板23、温度开关20和吸收电容22固定在所述散热器2上。支撑架18的下部与所述散热器2连接，上部通过绝缘子17与所述输出铜排13、正输入铜排1401和负输入铜排1402连接。均压板支架11及设置在其上的均压板12也设置在所述壳体1下层。
所述温度开关20设置有两个，与所述通讯板23串联在一起。传统方案只设置一个温度开关20，若该温度开关出现故障，即使所述功率模块的温度超过限定值，温度开关20也不能及时断开，通讯板23也不能采集到相关的温度超限信息。本实用新型设置两个串联在一起的温度开关20，只要其中一个温度开关20运行正常，就能够保证在温度超限情况下，及时切断回路，从而保证通讯板23能够更加准确的采集到温度超限信息。
所述逆变桥驱动单元15吊装在所述通讯板23上部，这种层叠式设计减小了太阳能逆变器功率模块的体积，节省了空间。
如图2所示，所述壳体1上层内部设置有用来固定所述滤波电容3的环氧底板10和环氧固定板9，有效保证滤波电容3的稳定安全性。
所述环氧底板10通过环氧支架24连接所述环氧固定板9；
所述滤波电容上方设置有与所述壳体1连接的绝缘板21。
所述负母排5设置在所述连接铜排4和正母排6的上部，并且在在所述负母排5和所述连接铜排4、正母排6之间设置有双层绝缘垫纸16。采用双层绝缘垫纸16，可以提高所述负母排5和所述连接铜排4、正母排6之间的绝缘性能；并且采用层叠方式设置铜排，可以减少电感，增加电容，回路清晰，检修方便。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种太阳能逆变器功率模块，包括3m个滤波电容(3)、逆变桥(19)、温度开关(20)、逆变桥驱动单元(15)和通讯单元(23)，其特征在于，还包括2个连接铜排(4)、负母排(5)、正母排(6)、负极铜排(7)、3个输出铜排(13)、正输入铜排(1401)和负输入铜排(1402)；所述m为整数，且大于等于1；
所述滤波电容(3)排列成3排m列；所述连接铜排(4)、正母排(6)和负极铜排(7)先将每列的3个滤波电容(3)串联成滤波电容列，再将m个滤波电容列并联成滤波电容组；所述第1排滤波电容的正极互相连接构成所述滤波电容组的正极，所述正母排(6)第一端连接所述滤波电容组的正极；所述第3排滤波电容的负极互相连接构成所述滤波电容组的负极，所述负极铜排(7)连接所述滤波电容组的负极；
所述负母排(5)第一端连接所述负极铜排(7)，第二端连接所述逆变桥(19)和所述负输入铜排(1402)；
所述正母排(6)的第二端连接所述逆变桥(19)和所述正输入铜排(1401)；
所述逆变桥(19)还连接所述3个输出铜排(13)。
2.如权利要求1所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，
所述功率模块还包括壳体(1)；
所述壳体(1)分上下两层；
所述滤波电容组设置在所述壳体(1)的上层。
3.如权利要求2所述太阳能逆变器功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括设置在所述壳体(1)上的支架(8)。
4.如权利要求2所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，所述功率模块还包括设置在所述壳体(1)下层的散热器(2)，所述逆变桥(19)、逆变桥驱动单元(15)、通讯板(23)和温度开关(20)固定在所述散热器(2)上。
5.如权利要求4所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，所述温度开关(20)设置有两个，与所述通讯板(23)串联在一起。
6.如权利要求4所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，所述逆变桥驱动单元(15)吊装在所述通讯板(23)上部。
7.如权利要求2所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，所述壳体(1)的上层内部设置有用来固定所述滤波电容(3)的环氧底板(10)和环氧固定板(9)；
所述环氧底板(10)通过环氧支架(24)连接所述环氧固定板(9)；
所述滤波电容(3)上方设置有与所述壳体(1)连接的绝缘板(21)。
8.如权利要求1所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，所述负母排(5)设置在所述连接铜排(4)和正母排(6)的上部，并且在所述负母排(5)和所述连接铜排(4)、正母排(6)之间设置有绝缘垫纸(16)。
9.如权利要求8所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，所述绝缘垫纸(16)为双层。
10.如权利要求1所述的太阳能逆变器功率模块，其特征在于，
所述逆变桥(19)包括3个绝缘栅双极晶体管IGBT；
所述绝缘栅双极晶体管IGBT包括C输入端、C输出端、E输入端和E输出端；
所述负母排(5)的第二端连接所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的E输入端；
所述正母排(6)的第二端连接所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的C输入端；
所述3个绝缘栅双极晶体管IGBT的C输出端、E输出端依次对应连接所述3个输出铜排(13)。
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