CN215580391U - 一种紧凑型svg功率装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种紧凑型SVG功率装置，包括外壳、第一功率子模块、第二功率子模块、第一交流母排和第二交流母排，外壳内设置有绝缘隔板以将外壳内上下分隔成第一腔室和第二腔室，第一功率子模块设置在第一腔室中，第二功率子模块设置在第二腔室中，第一功率子模块包括交流侧，第二功率子模块包括交流侧，第一功率子模块的交流侧的一端与第二功率子模块的交流侧的一端连接以使得第一功率子模块和第二功率子模块串联，第一交流母排和第二交流母排均设置在外壳上，第一交流母排与第一功率子模块的交流侧的另一端连接，第二交流母排与第二功率子模块的交流侧的另一端连接，从而可以尽可能地缩减SVG功率装置的体积，从而减少占用空间。

Description

一种紧凑型SVG功率装置

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，特别涉及一种紧凑型SVG功率装置。

背景技术

近年来高压无功补偿器(SVG)广泛使用于风电及光伏等清洁发电领域，SVG功率装置，一般由多个功率子模块的交流侧依次串联构成，而多个SVG功率装置则可以组装形成功率桥臂，以用于构成高压无功补偿器。

传统的SVG功率装置，内部的多个功率子模块一般无序分布，但是由于需要考虑功率子模块之间需要电气隔离以及足够的散热空间，因此导致SVG功率装置整体体积较大，使得高压无功补偿器(SVG)占用较多位置，造成应用时占地成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种紧凑型SVG功率装置，合理布局，减少体积，占用空间少。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种紧凑型SVG功率装置，包括：外壳，内设置有绝缘隔板以将所述外壳内上下分隔成第一腔室和第二腔室；第一功率子模块和第二功率子模块，所述第一功率子模块设置在所述第一腔室中，所述第二功率子模块设置在所述第二腔室中，所述第一功率子模块包括交流侧，所述第二功率子模块包括交流侧，所述第一功率子模块的交流侧的一端与所述第二功率子模块的交流侧的一端连接以使得所述第一功率子模块和所述第二功率子模块串联；第一交流母排和第二交流母排，均设置在所述外壳上，所述第一交流母排与所述第一功率子模块的交流侧的另一端连接，所述第二交流母排与所述第二功率子模块的交流侧的另一端连接。

根据本实用新型实施例的一种紧凑型SVG功率装置，至少具有如下有益效果：

本实用新型SVG功率装置，在外壳内设置绝缘隔板，将外壳内上下分隔成第一腔室和第二腔室，第一功率子模块和第一功率子模块各自设置于第一腔室和第二腔室中，而第一功率子模块的交流侧的一端穿过绝缘隔板与第二功率子模块的交流侧的一端连接，从而形成串联，并且通过第一交流母排和第二交流母排可以与外界的其他设备连接，从而可以对SVG功率装置进行利用，绝缘隔板可以对第一功率子模块和第一功率子模块实行有效绝缘，并且第一腔室和第二腔室两个腔室独立散热，从而可以尽可能地缩减SVG功率装置的体积，从而减少占用空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一功率子模块包括第一IGBT模组、第一电容组件以及第一控制组件，所述第一IGBT模组包括交流侧、直流侧以及受控侧，所述第一控制组件与所述第一IGBT模组的受控侧连接，所述第一IGBT模块的直流侧与所述第一电容组件连接；所述第二功率子模块包括第二IGBT模组、第二电容组件以及第二控制组件，所述第二IGBT模组包括交流侧、直流侧以及受控侧，所述第一控制组件与所述第二IGBT模组的受控侧连接，所述第二IGBT模块的直流侧与所述第二电容组件连接；所述第一IGBT模块的交流侧的一端与所述第二IGBT模块的交流侧的一端连接，所述第一交流母排与所述第一IGBT模块的交流侧的另一端连接，所述第二交流母排与所述第二IGBT模块的交流侧的另一端连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘隔板于所述第一腔室内竖立设置有第一安装隔板，所述第一电容组件设置在所述第一安装隔板的一侧面上，所述第一控制组件设置在所述第一安装隔板的另一侧面上。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳上设置有分别连通所述第一腔室的第一通风口组和第二通风口组，沿所述第一通风口组至所述第二通风口组的方向，第一IGBT模组与第一安装隔板前后设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳内于所述第一腔室中设置有第一散热组件，所述第一IGBT模组设置在所述第一散热组件上。

根据本实用新型的一些实施例，还包括直流连接端组，所述直流连接端组与所述第一IGBT模组的直流侧以及所述第二IGBT模组的直流侧连接，所述第一交流母排和所述第二交流母排设置在所述外壳的前端面，所述直流连接端组设置在所述外壳的后端面。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一安装隔板上设置有灌胶槽以及封胶层，所述第一控制组件由电子元件构成，所述电子元件设置在灌胶槽中，所述封胶层填覆在所述灌胶槽中。

根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘隔板于所述第二腔室内竖立设置有第二安装隔板，所述第二电容组件设置在所述第二安装隔板的一侧面上，所述第二控制组件设置在所述第二安装隔板的另一侧面上。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳上设置有分别连通所述第二腔室的第三通风口组和第四通风口组，沿所述第三通风口组至所述第四通风口组的方向，第二IGBT模组与第二安装隔板前后设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述外壳内于所述第二腔室中设置有第二散热组件，所述第二IGBT模组设置在所述第二散热组件上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型SVG功率装置其中一种实施例的其一角度内部示意图；

图2为本实用新型SVG功率装置其中一种实施例的另一角度内部示意图；

图3为本实用新型SVG功率装置其中一种实施例的第一功率子模块和第二功率子模块的电路示意图；

图4为本实用新型SVG功率装置其中一种实施例的外壳前端面的示意图；

图5为本实用新型SVG功率装置其中一种实施例的外壳后端面的示意图。

附图标记：

外壳100、绝缘隔板110、第一腔室120、第二腔室130、第一安装隔板140、第二安装隔板150、第一通风口组160、第二通风口组170、第三通风口组180、第四通风口组190、第一功率子模块200、第一IGBT模组210、第一电容组件220、第一控制组件230、第二功率子模块300、第二IGBT模组310、第二电容组件320、第二控制组件330、第一交流母排410、第二交流母排420、第一散热组件500、第二散热组件600、直流测试端子700、光纤通讯端子800。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-5所示，根据本实用新型的第一方面实施例的一种紧凑型SVG功率装置，包括外壳100、第一功率子模块200、第二功率子模块300、第一交流母排410和第二交流母排420，外壳100内设置有绝缘隔板110以将外壳100内上下分隔成第一腔室120和第二腔室130，第一功率子模块200设置在第一腔室120中，第二功率子模块300设置在第二腔室130中，第一功率子模块200包括交流侧，第二功率子模块300包括交流侧，第一功率子模块200的交流侧的一端与第二功率子模块300的交流侧的一端连接以使得第一功率子模块200和第二功率子模块300串联，第一交流母排410和第二交流母排420均设置在外壳100上，第一交流母排410与第一功率子模块200的交流侧的另一端连接，第二交流母排420与第二功率子模块300的交流侧的另一端连接。

其中，外壳100可以为圆柱形或者长方体形，由前端壳、后端壳以及侧板等板体围合而成，绝缘隔板110可以采用SMC绝缘板，从而提供良好的电气隔离，第一交流母排410和第二交流母排420均可在常规的连接铜排中进行选择。

本实用新型SVG功率装置，在外壳100内设置绝缘隔板110，将外壳100内上下分隔成第一腔室120和第二腔室130，第一功率子模块200和第一功率子模块200各自设置于第一腔室120和第二腔室130中，而第一功率子模块200的交流侧的一端穿过绝缘隔板110与第二功率子模块300的交流侧的一端连接，从而形成串联，并且通过第一交流母排410和第二交流母排420可以与外界的其他设备连接，从而可以对SVG功率装置进行利用，绝缘隔板110可以对第一功率子模块200和第一功率子模块200实行有效绝缘，并且第一腔室120和第二腔室130两个腔室独立散热，从而可以尽可能地缩减SVG功率装置的体积，从而减少占用空间。

在本实用新型的一些实施例中，第一功率子模块200包括第一IGBT模组210、第一电容组件220以及第一控制组件230，第一IGBT模组210包括交流侧、直流侧以及受控侧，第一控制组件230与第一IGBT模组210的受控侧连接，第一IGBT模块的直流侧与第一电容组件220连接；第二功率子模块300包括第二IGBT模组310、第二电容组件320以及第二控制组件330，第二IGBT模组310包括交流侧、直流侧以及受控侧，第一控制组件230与第二IGBT模组310的受控侧连接，第二IGBT模块的直流侧与第二电容组件320连接；第一IGBT模块的交流侧的一端与第二IGBT模块的交流侧的一端连接，第一交流母排410与第一IGBT模块的交流侧的另一端连接，第二交流母排420与第二IGBT模块的交流侧的另一端连接。

具体地，如图3所示，第一IGBT模块一般包括两组第一IGBT组件，每组第一IGBT组件中包括两个串联的IGBT(IGBT2的漏极与IGBT1的源极连接)，而两组第一IGBT组件中的两个IGBT1的漏极连接并且与第一电容组件220的一极连接以构成直流侧的正极，两个IGBT2的源极连接并且与第一电容组件220的另一极连接以构成直流侧的负极，而其一组第一IGBT组件中IGBT2的漏极与IGBT1的源极的连接节点可以作为交流侧的一端，另一组第一IGBT组件中IGBT2的漏极与IGBT1的源极的连接节点可以作为交流侧的另一端，第一控制组件230由常规的控制芯片构成，分别与各个IGBT的栅极连接以控制IGBT运行。

同理，第二IGBT模块一般包括两组第二IGBT组件，每组第二IGBT组件中包括两个串联的IGBT(IGBT2的漏极与IGBT1的源极连接)，而两组第二IGBT组件中的两个IGBT1的漏极连接并且与第二电容组件320的一极连接以构成直流侧的正极，两个IGBT2的源极连接并且与第二电容组件320的另一极连接以构成直流侧的负极，而其一组第二IGBT组件中IGBT2的漏极与IGBT1的源极的连接节点可以作为交流侧的一端，另一组第二IGBT组件中IGBT2的漏极与IGBT1的源极的连接节点可以作为交流侧的另一端，第二控制组件330由常规的控制芯片构成，分别与各个IGBT的栅极连接以控制IGBT运行。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、2所示，绝缘隔板110于第一腔室120内竖立设置有第一安装隔板140，第一电容组件220设置在第一安装隔板140的一侧面上，第一控制组件230设置在第一安装隔板140的另一侧面上，利用第一安装隔板140对部分第一腔室120进一步分隔，将第一腔室120进一步划分成交流区域、控制区域以及直流区域，第一电容组件220通过叠层铜排设置在第一安装隔板140上并且与第一IGBT组件连接，从而使得排布更加合理。

在本实用新型的一些实施例中，外壳100上设置有分别连通第一腔室120的第一通风口组160和第二通风口组170，沿第一通风口组160至第二通风口组170的方向，第一IGBT模组210与第一安装隔板140前后设置。

第一通风口组160和第二通风口组170可以位于外壳100相对的两端，形成对流，通过第一腔室120的风流能够对第一IGBT模组210、第一电容组件220通风散热。

在本实用新型的一些实施例中，如图1、2所示，外壳100内于第一腔室120中设置有第一散热组件500，第一IGBT模组210设置在第一散热组件500上，第一散热组件500可以由散热翅片构成，散热翅片能够与第一IGBT模组210换热，并且增大散热面积，以使得风流从散热翅片上带走热量。

在本实用新型的一些实施例中，绝缘隔板110于第二腔室130内竖立设置有第二安装隔板150，第二电容组件320设置在第二安装隔板150的一侧面上，第二控制组件330设置在第二安装隔板150的另一侧面上，。利用第二安装隔板150对部分第二腔室130进一步分隔，将第二腔室130进一步划分成交流区域、控制区域以及直流区域，第二电容组件320通过叠层铜排设置在第二安装隔板150上并且与第二IGBT组件连接，从而使得排布更加合理。

在本实用新型的一些实施例中，外壳100上设置有分别连通第二腔室130的第三通风口组180和第四通风口组190，沿第三通风口组180至第四通风口组190的方向，第二IGBT模组310与第二安装隔板150前后设置。

第三通风口组180和第四通风口组190可以位于外壳100相对的两端，形成对流，通过第二腔室130的风流能够对第二IGBT模组310、第二电容组件320通风散热。

在本实用新型的一些实施例中，外壳100内于第二腔室130中设置有第二散热组件600，第二IGBT模组310设置在第二散热组件600上，第二散热组件600可以由散热翅片构成，散热翅片能够与第二IGBT模组310换热，并且增大散热面积，以使得风流从散热翅片上带走热量。

在本实用新型的一些实施例中，还包括直流连接端组，如图3、4、5所示，直流连接端组与第一IGBT模组210的直流侧以及第二IGBT模组310的直流侧连接，第一交流母排410和第二交流母排420设置在外壳100的前端面，直流连接端组设置在外壳100的后端面，其中，直流连接端组可以包括直流测试端子700以及光纤通讯端子800，光纤通讯端子800有多个，各自与第一控制组件230和第二控制组件330连接，而直流测试端子700则与第一IGBT模组210的直流侧以及第二IGBT模组310的直流侧连接。

在本实用新型的一些实施例中，第一安装隔板140上设置有灌胶槽以及封胶层(图中未视出)，第一控制组件230由电子元件构成，电子元件设置在灌胶槽中，封胶层填覆在灌胶槽中，同样地，第二安装隔板150上也可以设置有灌胶槽以及封胶层(图中未视出)，第二控制组件330由电子元件构成，电子元件设置在灌胶槽中，封胶层填覆在灌胶槽中，从而能够防止灰尘或者水雾侵蚀构成第一控制组件230或者第二控制组件330的电子元件。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于，包括：

外壳，内设置有绝缘隔板以将所述外壳内上下分隔成第一腔室和第二腔室；

第一功率子模块和第二功率子模块，所述第一功率子模块设置在所述第一腔室中，所述第二功率子模块设置在所述第二腔室中，所述第一功率子模块包括交流侧，所述第二功率子模块包括交流侧，所述第一功率子模块的交流侧的一端与所述第二功率子模块的交流侧的一端连接以使得所述第一功率子模块和所述第二功率子模块串联；

第一交流母排和第二交流母排，均设置在所述外壳上，所述第一交流母排与所述第一功率子模块的交流侧的另一端连接，所述第二交流母排与所述第二功率子模块的交流侧的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述第一功率子模块包括第一IGBT模组、第一电容组件以及第一控制组件，所述第一IGBT模组包括交流侧、直流侧以及受控侧，所述第一控制组件与所述第一IGBT模组的受控侧连接，所述第一IGBT模块的直流侧与所述第一电容组件连接；所述第二功率子模块包括第二IGBT模组、第二电容组件以及第二控制组件，所述第二IGBT模组包括交流侧、直流侧以及受控侧，所述第一控制组件与所述第二IGBT模组的受控侧连接，所述第二IGBT模块的直流侧与所述第二电容组件连接；所述第一IGBT模块的交流侧的一端与所述第二IGBT模块的交流侧的一端连接，所述第一交流母排与所述第一IGBT模块的交流侧的另一端连接，所述第二交流母排与所述第二IGBT模块的交流侧的另一端连接。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述绝缘隔板于所述第一腔室内竖立设置有第一安装隔板，所述第一电容组件设置在所述第一安装隔板的一侧面上，所述第一控制组件设置在所述第一安装隔板的另一侧面上。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述外壳上设置有分别连通所述第一腔室的第一通风口组和第二通风口组，沿所述第一通风口组至所述第二通风口组的方向，第一IGBT模组与第一安装隔板前后设置。

5.根据权利要求4所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述外壳内于所述第一腔室中设置有第一散热组件，所述第一IGBT模组设置在所述第一散热组件上。

6.根据权利要求4所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：还包括直流连接端组，所述直流连接端组与所述第一IGBT模组的直流侧以及所述第二IGBT模组的直流侧连接，所述第一交流母排和所述第二交流母排设置在所述外壳的前端面，所述直流连接端组设置在所述外壳的后端面。

7.根据权利要求3所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述第一安装隔板上设置有灌胶槽以及封胶层，所述第一控制组件由电子元件构成，所述电子元件设置在灌胶槽中，所述封胶层填覆在所述灌胶槽中。

8.根据权利要求2所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述绝缘隔板于所述第二腔室内竖立设置有第二安装隔板，所述第二电容组件设置在所述第二安装隔板的一侧面上，所述第二控制组件设置在所述第二安装隔板的另一侧面上。

9.根据权利要求8所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述外壳上设置有分别连通所述第二腔室的第三通风口组和第四通风口组，沿所述第三通风口组至所述第四通风口组的方向，第二IGBT模组与第二安装隔板前后设置。

10.根据权利要求9所述的一种紧凑型SVG功率装置，其特征在于：所述外壳内于所述第二腔室中设置有第二散热组件，所述第二IGBT模组设置在所述第二散热组件上。

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