CN204498003U - 一种双层分块化功率模块结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双层分块化功率模块结构，包括钣金框架、电容组块和IGBT组块三部分；钣金框架设置为上层支撑结构和下层支撑结构，电容组块设置于所述钣金框架的下层支撑结构上，IGBT组块设置于所述钣金框架的上层支撑结构上；电容组块设置有叠层母线、直流电容阵列和电容组外壳，直流电容阵列设置于电容组外壳与叠层母线之间，直流电容阵列与电容组外壳固定连接且与叠层母线电连接；IGBT组块设置有散热器和IGBT阵列，IGBT阵列固定于散热器侧面且与叠层母线电连接。本实用新型具有结构稳定，制作成本低，节约资源，安装与拆卸方便，大大提高安装效率的优点。

Description

一种双层分块化功率模块结构

技术领域

本实用新型涉及光伏逆变器功率模块的结构布局设计领域，具体涉及一种双层分块化功率模块结构。

背景技术

太阳能是一种新兴的绿色能源，由于其清洁、高效且不受地域资源限制，因此具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维修简便等优点，可广泛应用于社会生活的各个领域，也别是应用于光伏并网电站系统。

 逆变器是一种将直流电压转变成高频的高压交流电压的转换器，而功率模块则是其核心组件。传统逆变器功率模块采用整体模块化（直流电压逆变成交流电压是在一个模块里进行）和三相分开模块化（直流电压逆变成交流电压是在三个相同的模块里进行且分别输出一相交流电）两种方案，但前一种方案存在安装和拆卸困难的缺点，后一种方案存在成本高的缺点，使传统功率模块无法同时兼顾安装性能与成本优势。此外，这两种传统功率模块由于电器件布局复杂还存在结构稳定性差的缺点。

 因此，为解决上述问题，需要设计一种功率模块，使其既具备安装和拆卸方便的特点，又具备成本低的特点，同时结构稳定。

发明内容

本实用新型的目的是提供了一种双层分块化功率模块结构，使其既具备安装和拆卸方便的特点，又具备成本低的特点，同时结构更稳定。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：所述双层分块化功率模块结构包括钣金框架、电容组块和IGBT组块三部分，钣金框架设置有模块外壳、模块前封板、电容组底部支撑板、电容组前部固定板、散热器底部支撑板和散热器前部固定板，钣金框架结构设置为上层支撑结构和下层支撑结构，散热器底部支撑板和散热器前部固定板分别与模块外壳固定连接且构成上层支撑结构, 电容组底部支撑板和电容组前部固定板分别于模块外壳固定连接且构成下层支撑结构，模块前封板与模块外壳固定连接，电容组块设置有叠层母线、直流电容阵列和电容组外壳，直流电容阵列设置于电容组外壳与叠层母线之间，直流电容阵列与电容组外壳固定连接且与叠层母线电连接，IGBT组块设置有散热器和IGBT阵列，IGBT阵列固定于散热器侧面且与叠层母线电连接，电容组块设置于所述钣金框架的下层支撑结构上且通过电容组外壳与电容组前部固定板固定连接，IGBT组块设置于钣金框架的上层支撑结构上且通过所述散热器与散热器前部固定板固定连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述散热器设置有上层把手，电容组外壳设置有下层把手。

本实用新型的进一步改进在于：所述模块前封板设置有模块把手。

本实用新型的进一步改进在于：所述钣金框架底部设置有安装导轨，安装导轨与模块外壳固定连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构稳定，制作成本低，安装与拆卸方便；本实用新型在安装时，减少了安装难度，大幅度地提高安装效率，减少了叠层母线和钣金的使用量，尤其是叠层母线价格昂贵，大大的降低了材料的成本，节约资源；本实用新型的钣金框架的上层支撑结构和下层支撑结构使得本实用新型的整体结构更加的稳定；本实用新型的散热器设置有上层把手，电容组外壳设置有下层把手，便于所述电容组块与所述IGBT组块的分块安装与拆卸；本实用新型的模块前封板设置有模块把手，且钣金框架底部设有的安装导轨与模块外壳固定连接，便于本实用新型的整体安装与拆卸。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式中双层分块化功率模块结构的结构示意图；

图2为图1所示的双层分块化功率模块结构的内部结构的结构示意图；

图3为图1所示的双层分块化功率模块结构的电容组块的结构示意图；

图4为图1所示的双层分块化功率模块结构的IGBT组块的结构示意图；

图中标号：1-模块外壳、2-散热器、3-电容组外壳、4-模块前封板、5-模块把手、6-散热器底部支撑板、7-直流电容阵列、8-安装导轨、9-电容组底部支撑板、10-电容组前部固定板、11-叠层母线、12-下层把手、13- IGBT阵列、14-上层把手、15-散热器前部固定板。

具体实施方式

    本实用新型的核心是提供一种双层分块化功率模块结构，使其既具备安装和拆卸方便的特点，又具备成本低的特点，同时结构更稳定。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

   如图1至图4示出本实用新型一种双层分块化功率模块结构的一种实施方式，所述双层分块化功率模块结构包括钣金框架、电容组块和IGBT组块三部分；所述钣金框架设置有模块外壳1、模块前封板4、电容组底部支撑板9、电容组前部固定板10、散热器底部支撑板6和散热器前部固定板15，钣金框架结构设置为上层支撑结构和下层支撑结构，散热器底部支撑板6和散热器前部固定板15分别与模块外壳1固定连接且构成上层支撑结构, 电容组底部支撑板9和电容组前部固定板10分别于模块外壳1固定连接且构成下层支撑结构，模块前封板4与模块外壳1固定连接；

所述电容组块设置有叠层母线11、直流电容阵列7和电容组外壳3，直流电容阵列7设置于电容组外壳3与叠层母线11之间，直流电容阵列7与电容组外壳3固定连接且与叠层母线11电连接；

所述IGBT组块设置有散热器2和IGBT阵列13，IGBT阵列13固定于散热器2侧面且与叠层母线11电连接；

所述电容组块设置于所述钣金框架的下层支撑结构上且通过电容组外壳3与电容组前部固定板10固定连接，IGBT组块设置于钣金框架的上层支撑结构上且通过所述散热器2与散热器前部固定板15固定连接。

   所述散热器2设置有上层把手14，电容组外壳3设置有下层把手12，便于所述电容组块与所述IGBT组块的分块安装与拆卸。

   所述模块前封板4设置有模块把手5，便于本实用新型的整体安装与拆卸。

   所述钣金框架底部设置有安装导轨8且安装导轨8与模块外壳1固定连接，便于本实用新型的整体安装与拆卸。

  在安装时，钣金框架、电容组块和IGBT组块三部分可分开同时进行预安装，预安时钣金框架中的模块前封板4不安装；预安装完三部分之后，先将IGBT组块安装到钣金框架的上层支撑结构中，再将电容组块安装到钣金框架的下层支撑结构中；最后将模块前封板固定到模块外壳上。

  如此设置，与传统的整体模块化方案相比，减少了安装难度，大幅度地提高安装效率同时钣金框的双层支撑结构使得整体结构更加稳定。

  如此设置，与传统的三相分开模块化方案相比，减少了叠层母线和钣金的使用量，尤其当前叠层母线价格昂贵，从而大幅度地降低了材料成本。

  以上对本实用新型所提供的一种双层分块化功率模块结构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种双层分块化功率模块结构，所述双层分块化功率模块结构包括钣金框架、电容组块和IGBT组块三部分，其特征在于：所述钣金框架设置有模块外壳（1）、模块前封板（4）、电容组底部支撑板（9）、电容组前部固定板（10）、散热器底部支撑板（6）和散热器前部固定板（15），所述钣金框架结构设置为上层支撑结构和下层支撑结构，所述散热器底部支撑板（6）和散热器前部固定板（15）分别与模块外壳（1）固定连接且构成上层支撑结构, 所述电容组底部支撑板（9）和电容组前部固定板（10）分别于模块外壳（1）固定连接且构成下层支撑结构，所述模块前封板（4）与模块外壳（1）固定连接，所述电容组块设置有叠层母线（11）、直流电容阵列（7）和电容组外壳（3），所述直流电容阵列（7）设置于电容组外壳（3）与叠层母线（11）之间，所述直流电容阵列（7）与电容组外壳（3）固定连接且与叠层母线（11）电连接，所述IGBT组块设置有散热器（2）和IGBT阵列（13），所述IGBT阵列（13）固定于散热器（2）侧面且与叠层母线（11）电连接，所述电容组块设置于所述钣金框架的下层支撑结构上且通过所述电容组外壳（3）与电容组前部固定板（10）固定连接，所述IGBT组块设置于钣金框架的上层支撑结构上且通过所述散热器（2）与散热器前部固定板（15）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种双层分块化功率模块结构，其特征在于：所述散热器（2）设置有上层把手（14），所述电容组外壳（3）设置有下层把手（12）。

3.根据权利要求1所述的一种双层分块化功率模块结构，其特征在于：所述模块前封板（4）设置有模块把手（5）。

4.根据权利要求1所述的一种双层分块化功率模块结构，其特征在于：所述钣金框架底部设置有安装导轨（8），所述安装导轨（8）与所述模块外壳（1）固定连接。