CN210469127U - 功率模块和电力电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种功率模块和电力电子设备，所述功率模块包括安装框架、IGBT模块、散热器、电容、交流导体以及直流导体；所述安装框架包括固定在一起的壳体和器件安装件；所述交流导体与所述IGBT模块的交流接口连接，所述直流导体与所述IGBT模块的直流接口、以及所述电容的直流接口连接，所述IGBT模块设置在所述散热器上；所述器件安装件包括并排相邻设置的散热器安装区域和电容安装区域；所述散热器设置在所述散热器安装区域，所述电容设置在所述电容安装区域。本申请通过安装框架、IGBT模块、散热器、电容、交流导体以及直流导体构成的功率模块；功率模块密度高、成本低，功率模块内器件运行环境好、器件寿命长、降低了整机厂运维成本。

Description

功率模块和电力电子设备

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种功率模块和电力电子设备。

背景技术

电力电子产品，例如变流器、光伏逆变器、高压变频器、SVG(Stat ic SynchronousCompensator，静止同步补偿器)等的重要组成部分就是功率模块，电压等级越高、功率模块数量越多，容量越大、功率模块的体积越大重量也越重。

现有的功率模块一般是将IGBT模块、散热器、直流滤波电容等电力电子器件排布于安装框架中，存在空间利用率低、器件散热效果差、器件维护不便、模块使用安装方式单一等缺陷，进而导致生产效率低、成本高、使用场所局限等不利结果。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种功率模块和电力电子设备，以解决现有的功率模块存在的器件布局不合理、空间利用率低、器件散热效果差、器件维护不便、模块使用安装方式单一等缺陷的问题。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本申请的一个方面，提供的一种功率模块，所述功率模块包括安装框架、IGBT模块、散热器、电容、交流导体以及直流导体；

所述安装框架包括固定在一起的壳体和器件安装件；

所述交流导体与所述IGBT模块的交流接口连接，所述直流导体与所述IGBT 模块的直流接口、以及所述电容的直流接口连接，所述IGBT模块设置在所述散热器上；

所述器件安装件包括并排相邻设置的散热器安装区域和电容安装区域；所述散热器设置在所述散热器安装区域，所述电容设置在所述电容安装区域。

在一种实施方式中，所述直流导体叠层排布且所述直流导体叠层间存在绝缘体。

在一种实施方式中，所述安装框架的顶部设有进风口，所述安装框架的底部设有出风口；

所述直流导体的接口从所述安装框架的顶部和底部延伸出去。

在一种实施方式中，所述壳体的正面和侧面均设有与所述交流导体的接口对应的开口。

根据本申请的另一个方面，提供的一种电力电子设备，所述电力电子设备包括柜体、上述的功率模块；

所述功率模块立式或者卧式安装在所述柜体内。

本申请实施例的功率模块和电力电子设备，通过安装框架、IGBT模块、散热器、电容、交流导体以及直流导体构成的功率模块；解决了现有的功率模块存在的器件布局不合理、空间利用率低、器件散热效果差、器件维护不便、模块使用安装方式单一等缺陷的问题；功率模块密度高、成本低，功率模块内器件运行环境好、器件寿命长、降低了整机厂运维成本。

附图说明

图1为本申请实施例的功率模块结构示意图；

图2为本申请实施例的功率模块中壳体结构示意图；

图3为本申请实施例的功率模块中散热器安装区域和电容安装区域结构示意图；

图4为本申请实施例的功率模块中散热器安装区域和电容安装区域另一结构示意图；

图5为本申请实施例的功率模块立体结构示意图；

图6-图7为本申请实施例的功率模块中风道结构示意图；

图8-图9为本申请实施例的电力电子设备结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

如图1和图2所示，本申请第一实施例提供一种功率模块，所述功率模块包括安装框架(图中的10、20所示)、IGBT模块13、散热器11、电容14、交流导体12以及直流导体15；

所述安装框架包括固定在一起的壳体20和器件安装件10；

所述交流导体12与所述IGBT模块13的交流接口连接，所述直流导体15 与所述IGBT模块13的直流接口、以及所述电容14的直流接口连接，所述IGBT 模块13设置在所述散热器11上。

请参考图3和图4所示，所述器件安装件10包括并排相邻设置的散热器安装区域C和电容安装区域D；所述散热器11设置在所述散热器安装区域C，所述电容14设置在所述电容安装区域D。

需要说明的是，从图3和图4可以看出，所述散热器安装区域C和所述电容安装区域D的位置可以调整。

在一种实施方式中，所述直流导体15叠层排布且所述直流导体15叠层间存在绝缘体(附图未示出)。

请参考图5所示，在一种实施方式中，所述安装框架的顶部设有进风口，所述安装框架的底部设有出风口；

所述直流导体15的接口从所述安装框架的顶部和底部延伸出去。

在该实施方式中，通过所述直流导体15的接口的设置，使得所述直流导体 15的接口兼容顶部搭接和底部搭接。

请再参考图6和图7所示，IGBT模块13、散热器11、电容14、交流导体 12以及直流导体15，与所述安装框架共同作用形成风道，气流从进风口进入经过散热器11、电容14，从出风口流出。

请参考图2和图5所示，在一种实施方式中，所述壳体20的正面和侧面均设有与所述交流导体的接口对应的开口(图中的21和22所示)。

在该实施方式中，通过所述壳体20的正面和侧面设置的开口，使得所述交流导体12的接口兼容顶部搭接和侧部搭接。

本申请实施例的功率模块，通过安装框架、IGBT模块、散热器、电容、交流导体以及直流导体构成的功率模块；解决了现有的功率模块存在的器件布局不合理、空间利用率低、器件散热效果差、器件维护不便、模块使用安装方式单一等缺陷的问题；功率模块密度高、成本低，功率模块内器件运行环境好、器件寿命长、降低了整机厂运维成本。

第二实施例

本申请第二实施例提供一种电力电子设备，所述电力电子设备包括柜体、第一实施例所述的功率模块；所述功率模块立式或者卧式安装在所述柜体内。所述功率模块可参考第一实施例所述，在此不作赘述。

如图8所示，所述功率模块卧式安装在所述柜体A内；图9所示，所述功率模块立式安装在所述柜体B内。

本申请实施例的电力电子设备，通过安装框架、IGBT模块、散热器、电容、交流导体以及直流导体构成的功率模块；解决了现有的功率模块存在的器件布局不合理、空间利用率低、器件散热效果差、器件维护不便、模块使用安装方式单一等缺陷的问题；功率模块密度高、成本低，功率模块内器件运行环境好、器件寿命长、降低了整机厂运维成本。

以上参照附图说明了本申请的优选实施例，并非因此局限本申请的权利范围。本领域技术人员不脱离本申请的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本申请的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括安装框架、IGBT模块、散热器、电容、交流导体以及直流导体；

所述安装框架包括固定在一起的壳体和器件安装件；

所述交流导体与所述IGBT模块的交流接口连接，所述直流导体与所述IGBT模块的直流接口、以及所述电容的直流接口连接，所述IGBT模块设置在所述散热器上；

所述器件安装件包括并排相邻设置的散热器安装区域和电容安装区域；所述散热器设置在所述散热器安装区域，所述电容设置在所述电容安装区域。

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述直流导体叠层排布且所述直流导体叠层间存在绝缘体。

3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述安装框架的顶部设有进风口，所述安装框架的底部设有出风口；

所述直流导体的接口从所述安装框架的顶部和底部延伸出去。

4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述壳体的正面和侧面均设有与所述交流导体的接口对应的开口。

5.一种电力电子设备，其特征在于，所述电力电子设备包括柜体、权利要求1-4任一所述的功率模块；

所述功率模块立式或者卧式安装在所述柜体内。

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