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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高冬青
王坤
赵洪艳
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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
[0001] 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
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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
[0005](一)要解决的技术问题
[0006] 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。
[0007] ( 二 )技术方案
[0008] 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!Μ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 ;
[0009] 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;
[0010] 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 ;
[0011] 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 ;
[0012] 所述逆变桥19还连接所述3个输出铜排13。
[0013] 优选地,所述功率模块还包括壳体1 ;
[0014] 所述壳体1分上下两层;
[0015] 所述滤波电容组设置在所述壳体1的上层。
[0016] 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。
[0017] 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、
4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。
[0018] 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。
[0019] 优选地,所述逆变桥驱动单元15吊装在所述通讯板23上部。
[0020] 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 ;
[0021] 所述环氧底板10通过环氧支架M连接所述环氧固定板9 ;
[0022] 所述滤波电容上方设置有与所述壳体1连接的绝缘板21。
[0023] 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。
[0024] 优选地,所述绝缘垫纸16为双层。
[0025] 优选地,所述逆变桥19包括3个绝缘栅双极晶体管IGBT ;
[0026] 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;
[0027] 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;
[0028] 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;
[0029] 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。
[0030](三)有益效果
[0031] 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
[0032] 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;
[0033] 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
[0034] 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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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。
[0038] 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。
[0039] 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。
[0040] 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。
[0041] 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。
[0042] 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。
[0043] 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。
[0044] 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。
[0045] 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。
[0046] 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。
[0047] 所述环氧底板10通过环氧支架M连接所述环氧固定板9 ;
[0048] 所述滤波电容上方设置有与所述壳体1连接的绝缘板21。
[0049] 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。
[0050] 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(1¾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C3)排列成3排m列;所述连接铜排G)、正母排(6)和负极铜排(7)先将每列的3个滤波电容C3)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(¾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(1¾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O),所述逆变桥(19)、逆变桥驱动单元(15)、通讯板03) 和温度开关00)固定在所述散热器(¾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00)设置有两个,与所述通讯板串联在一起。
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04)连接所述环氧固定板(9); 所述滤波电容C3)上方设置有与所述壳体(1)连接的绝缘板01)。
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(¾和所述连接铜排G)、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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