CN218733837U - 变流器功率模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变流器功率模组，它包括导风外壳、至少一个风机、至少一个散热片和至少一个IGBT功率单元；其中，所述导风外壳中设有导风通道；所述风机用于向所述导风通道中送入冷却风；所述散热片位于所述导风通道的出风口处以便当冷却风从所述导风通道的出风口流出时冷却所述散热片；所述IGBT功率单元连接在所述散热片上。本实用新型能够提高对IGBT功率单元散热的效率，改善散热效果。

Description

变流器功率模组

技术领域

本实用新型涉及一种变流器功率模组。

背景技术

目前，变流器被广泛应用于风电、太阳能发电和储能等领域中，IGBT功率单元是变流器中非常重要的部件之一，IGBT功率单元在运行时发热比较严重，而现有的一些变流器中对所述IGBT功率单元散热的效率较低。譬如公开号为CN110380622A的中国专利中公开了一种变流器，它仅仅设置了风机对IGBT功率单元进行散热，散热效率较低，散热效果较差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种变流器功率模组，它能够提高对IGBT功率单元散热的效率，改善散热效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种变流器功率模组，它包括：

导风外壳，所述导风外壳中设有导风通道；

至少一个风机，所述风机用于向所述导风通道中送入冷却风；

至少一个散热片，所述散热片位于所述导风通道的出风口处以便当冷却风从所述导风通道的出风口流出时冷却所述散热片；

至少一个IGBT功率单元，所述IGBT功率单元连接在所述散热片上。

进一步提供一种所述IGBT功率单元的具体连接方式，所述IGBT功率单元贴合在所述散热片上，所述IGBT功率单元与所述散热片之间涂覆有导热凝胶；

和/或所述散热片包括安装部和多个连接在所述安装部上的翅片部，所述IGBT功率单元连接在所述安装部上；

和/或所述散热片中埋设有热管。

进一步，所述散热片连接在所述导风外壳的上端部上；

所述导风通道位于所述散热片的下方；

所述风机安装在所述导风通道的下端部中。

进一步提供一种所述导风通道的具体布置方式，所述导风外壳中设有至少两个所述导风通道；

所述风机设有至少两个，所述风机与所述导风通道对应并安装在对应的所述导风通道中以便向对应的所述导风通道中送入冷却风；

所述散热片设有至少两个，所述散热片与所述导风通道对应并位于对应的所述导风通道的出风口处；

每个所述散热片上分别连接有至少一个所述IGBT功率单元。

进一步，所述导风通道设有三个，三个所述导风通道从左往右依次并列设置，相邻的导风通道之间设置有隔板隔开；

所述风机与所述导风通道一一对应并安装在对应的所述导风通道的下端部中；

所述散热片与所述导风通道一一对应并从左往右依次并列设置，所述散热片位于对应的所述导风通道的出口处，所述导风通道位于对应的所述散热片的下方。

进一步，所述变流器功率模组还包括与所述散热片一一对应的汇流排；其中，

每个所述散热片上连接有至少两个从左往右依次排列的所述IGBT功率单元；

连接在同一个所述散热片上的所述IGBT功率单元的上端引脚通过对应的所述汇流排并联连接。

进一步，所述变流器功率模组还包括叠层母排、安装板和多个直流支撑电容；其中，

所述安装板固定设置；

所述直流支撑电容安装在所述安装板上并位于所述安装板的上方；

所述叠层母排与多个所述直流支撑电容相连并将多个所述直流支撑电容并联汇流；

所述叠层母排位于所述直流支撑电容的上方并位于所述IGBT功率单元的下方；

所述叠层母排的一端部与所述IGBT功率单元的下端引脚相连；

所述叠层母排的另一端部上设有正极连接部和负极连接部。

进一步，所述变流器功率模组还包括与所述IGBT功率单元一一对应的吸收电容，所述吸收电容与对应的所述IGBT功率单元的下端引脚相连。

进一步提供一种所述风机的具体安装结构，所述变流器功率模组还包括与所述风机对应的连接板，所述导风外壳上设有与所述风机对应的安装口；其中，

所述风机连接在对应的所述连接板上，所述风机用于从对应的所述安装口装入所述导风通道中；

所述连接板可拆卸地连接在所述导风外壳上。

进一步，所述导风外壳上设有与所述风机对应的进风口以及与所述进风口对应的进风罩组件；其中，

所述进风罩组件包括防护罩、导流圈和过滤网；

所述防护罩连接在所述导风外壳上并罩住对应的所述进风口，所述防护罩上具有吸风通道；

所述导流圈的一端部与对应的所述风机的入口相连；

所述导流圈的另一端部和所述过滤网均与所述防护罩相连；

所述过滤网设于所述导流圈和所述防护罩之间并用于过滤从所述吸风通道吸入的空气。

采用了上述技术方案后，冷却风从所述导风通道的出风口流出时能够冷却所述散热片，因为所述散热片与空气的接触面积大，因此散热片的散热效率较高，冷却风会快速带走所述散热片上的热量进而使所述散热片快速降温冷却，进而散热片的温度会快速降低。并且所述IGBT功率单元是连接在所述散热片上的，所述散热片的温度越低，所述IGBT功率单元的热量就可以越快的传递给所述散热片，进而提高了对IGBT功率单元散热的效率，改善了散热效果。

附图说明

图1为本实用新型的变流器功率模组的正面的结构示意图；

图2为本实用新型的变流器功率模组中导风通道的结构示意图；

图3为图1的局部详图；

图4为本实用新型的变流器功率模组的装配爆炸图；

图5为本实用新型的变流器功率模组的背面的结构示意图；

图6为本实用新型的散热片的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1~5所示，一种变流器功率模组，它包括：

导风外壳1，所述导风外壳1中设有导风通道2；

至少一个风机3，所述风机3用于向所述导风通道2中送入冷却风；

至少一个散热片4，所述散热片4位于所述导风通道2的出风口处以便当冷却风从所述导风通道2的出风口流出时冷却所述散热片4；

至少一个IGBT功率单元5，所述IGBT功率单元5连接在所述散热片4上；具体的，冷却风从所述导风通道2的出风口流出时能够冷却所述散热片4，因为所述散热片4与空气的接触面积大，因此散热片4的散热效率较高，冷却风会快速带走所述散热片4上的热量进而使所述散热片4快速降温冷却，进而散热片4的温度会快速降低。并且所述IGBT功率单元5是连接在所述散热片4上的，所述散热片4的温度越低，所述IGBT功率单元5的热量就可以越快的传递给所述散热片4，进而提高了对IGBT功率单元5散热的效率，改善了散热效果。

在本实施例中，所述IGBT功率单元5可以贴合在所述散热片4上，所述IGBT功率单元5与所述散热片4之间涂覆有导热凝胶，进而提高了所述IGBT功率单元5与所述散热片4之间的导热效率。

如图6所示，所述散热片4可以包括安装部6和多个连接在所述安装部6上的翅片部7，所述IGBT功率单元5连接在所述安装部6上；具体的，所述IGBT功率单元5贴合在所述安装部6上；

在本实施例中，所述散热片4中可以埋设有热管，以便使所述散热片4快速降温；其中，所述热管的具体结构为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

如图1~5所示，所述散热片4连接在所述导风外壳1的上端部上；

所述导风通道2位于所述散热片4的下方；

所述风机3安装在所述导风通道2的下端部中。

如图1~5所示，所述导风外壳1中设有至少两个所述导风通道2；

所述风机3设有至少两个，所述风机3与所述导风通道2对应并安装在对应的所述导风通道2中以便向对应的所述导风通道2中送入冷却风；

所述散热片4设有至少两个，所述散热片4与所述导风通道2对应并位于对应的所述导风通道2的出风口处；

每个所述散热片4上分别连接有至少一个所述IGBT功率单元5。

在本实施例中，所述导风通道2设有三个，三个所述导风通道2从左往右依次并列设置，相邻的导风通道2之间设置有隔板8隔开；

所述风机3与所述导风通道2一一对应并安装在对应的所述导风通道2的下端部中；

所述散热片4与所述导风通道2一一对应并从左往右依次并列设置，所述散热片4位于对应的所述导风通道2的出口处，所述导风通道2位于对应的所述散热片4的下方；具体的，通过所述隔板8将所述导风通道2分隔开，能够避免三个风机3之间的扰流影响，进而能够提高对所述散热片4的散热效率。在本实施例中，每个所述导风通道2的宽度都相同，进而能够保证对每个所述散热片4的散热条件保持一致，进而能够使每个所述散热片4的散热效率保持一致，进而能够使连接在所述散热片4上的IGBT功率单元5的散热效率保持一致，使每个IGBT功率单元5的工作温度具有较好的一致性。

如图1~5所示，所述变流器功率模组还包括与所述散热片4一一对应的汇流排9；其中，

每个所述散热片4上连接有至少两个从左往右依次排列的所述IGBT功率单元5，相邻的IGBT功率单元5之间具有一定间隙；

连接在同一个所述散热片4上的所述IGBT功率单元5的上端引脚通过对应的所述汇流排9并联连接；具体的，本申请实施例的所述变流器功率模组结构布置合理紧凑，占用空间较小，因此能够节约空间；进一步具体的，同一个散热片4上的IGBT功率单元5通过所述汇流排9并联后组成一个功率模块，在本实施例中，3个所述功率模块分为A、B、C三相，每个所述散热片4上连接有4个所述IGBT功率单元5。

如图1~5所示，所述变流器功率模组还可以包括叠层母排10、安装板11和多个直流支撑电容12；其中，

所述安装板11固定设置；

所述直流支撑电容12安装在所述安装板11上并位于所述安装板11的上方；

所述叠层母排10与多个所述直流支撑电容12相连并将多个所述直流支撑电容12并联汇流；

所述叠层母排10位于所述直流支撑电容12的上方并位于所述IGBT功率单元5的下方；

所述叠层母排10的一端部与所述IGBT功率单元5的下端引脚相连；

所述叠层母排10的另一端部上设有正极连接部13和负极连接部14；具体的，本申请实施例的变流器功率模组安装在整流柜中，所述整流柜中固定设置有前支撑梁15和后支撑梁16，所述安装板11连接在所述前支撑梁15和所述后支撑梁16上；进一步具体的，所有的直流支撑电容12都连接在所述安装板11上，在拆卸更换时只需要将所述安装板11拆卸取出就能够将所有的直流支撑电容12取出，拆装非常方便，进而使维修、养护更加方便。在本实施例中，多个所述直流支撑电容12排列成两排，两排所述直流支撑电容12错位布置；其中，所述叠层母排10的具体结构为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

如图1~4所示，所述变流器功率模组还可以包括与所述IGBT功率单元5一一对应的吸收电容17，所述吸收电容17与对应的所述IGBT功率单元5的下端引脚相连。

如图2、4、5所示，所述变流器功率模组还可以包括与所述风机3对应的连接板18，所述导风外壳1上设有与所述风机3对应的安装口19；其中，

所述风机3连接在对应的所述连接板18上，所述风机3用于从对应的所述安装口19装入所述导风通道2中；

所述连接板18可拆卸地连接在所述导风外壳1上；具体的，所述连接板18和所述安装口19分别与所述风机3一一对应，所述连接板18通过紧固件可拆卸地连接在所述导风外壳1上，在需要对所述风机3进行维护检修时，只要将所述风机3和所述连接板18一起拆卸下来，拆装十分的方便，进而使对风机3的维护检修十分方便。

如图1、4所示，所述导风外壳1上可以设有与所述风机3对应的进风口20以及与所述进风口20对应的进风罩组件；其中，

所述进风罩组件包括防护罩21、导流圈22和过滤网23；

所述防护罩21连接在所述导风外壳1上并罩住对应的所述进风口20，所述防护罩21上具有吸风通道24；

所述导流圈22的一端部与对应的所述风机3的入口相连；

所述导流圈22的另一端部和所述过滤网23均与所述防护罩21相连；

所述过滤网23设于所述导流圈22和所述防护罩21之间并用于过滤从所述吸风通道24吸入的空气；在本实施例中，所述进风口20和所述进风罩组件分别与所述风机3一一对应；具体的，可以根据防护等级要求更换不同疏密程度的过滤网23，所述过滤网23可以为铁丝网。具体的，所述防护罩21、导流圈22和过滤网23可以通过螺栓、螺母连接在一起，所述防护罩21可以通过螺栓连接在所述导风外壳1上，进而方便拆卸，方便养护和检修。

在本实施例中，所述导风外壳1包括前封板25、后封板26、左封板27和右封板28，所述导风通道2位于所述前封板25和所述后封板26之间，所述导风通道2还位于所述左封板27和所述右封板28之间，所述隔板8的一端部与所述前封板25相连所述隔板8的另一端部与所述后封板26相连。其中，所述左封板27和所述右封板28用于连接在所述整流柜上。

所述前封板25上连接有支撑板29，所述散热片4通过螺栓紧固连接在所述支撑板29上。

具体的，所述左封板27和所述右封板28可以做成上小下大的梯形结构或喇叭形结构，所述前封板25和所述后封板26可以适配所述左封板27和所述右封板28作相应折弯，进而使所述导风通道2的下端部空间变大，进而能够提高对所述散热片4的散热效果。

在本实施例中，相邻的散热片4之间、最左侧的散热片4与所述左封板27之间以及最右侧的散热片4与所述右封板28之间分别设有封条30，所述封条30用于堵住间隙防止漏风。

在本实施例中，所述安装口19位于所述后封板26上，所述进风口20位于所述前封板25上。

本实用新型的工作原理如下：

冷却风从所述导风通道2的出风口流出时能够冷却所述散热片4，因为所述散热片4与空气的接触面积大，因此散热片4的散热效率较高，冷却风会快速带走所述散热片4上的热量进而使所述散热片4快速降温冷却，进而散热片4的温度会快速降低。并且所述IGBT功率单元5是连接在所述散热片4上的，所述散热片4的温度越低，所述IGBT功率单元5的热量就可以越快的传递给所述散热片4，进而提高了对IGBT功率单元5散热的效率，改善了散热效果。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变流器功率模组，其特征在于，它包括：

导风外壳（1），所述导风外壳（1）中设有导风通道（2）；

至少一个风机（3），所述风机（3）用于向所述导风通道（2）中送入冷却风；

至少一个散热片（4），所述散热片（4）位于所述导风通道（2）的出风口处以便当冷却风从所述导风通道（2）的出风口流出时冷却所述散热片（4）；

至少一个IGBT功率单元（5），所述IGBT功率单元（5）连接在所述散热片（4）上。

2.根据权利要求1所述的变流器功率模组，其特征在于，

所述IGBT功率单元（5）贴合在所述散热片（4）上，所述IGBT功率单元（5）与所述散热片（4）之间涂覆有导热凝胶；

和/或所述散热片（4）包括安装部（6）和多个连接在所述安装部（6）上的翅片部（7），所述IGBT功率单元（5）连接在所述安装部（6）上；

和/或所述散热片（4）中埋设有热管。

3.根据权利要求1所述的变流器功率模组，其特征在于，

所述散热片（4）连接在所述导风外壳（1）的上端部上；

所述导风通道（2）位于所述散热片（4）的下方；

所述风机（3）安装在所述导风通道（2）的下端部中。

4.根据权利要求1所述的变流器功率模组，其特征在于，

所述导风外壳（1）中设有至少两个所述导风通道（2）；

所述风机（3）设有至少两个，所述风机（3）与所述导风通道（2）对应并安装在对应的所述导风通道（2）中以便向对应的所述导风通道（2）中送入冷却风；

所述散热片（4）设有至少两个，所述散热片（4）与所述导风通道（2）对应并位于对应的所述导风通道（2）的出风口处；

每个所述散热片（4）上分别连接有至少一个所述IGBT功率单元（5）。

5.根据权利要求4所述的变流器功率模组，其特征在于，

所述导风通道（2）设有三个，三个所述导风通道（2）从左往右依次并列设置，相邻的导风通道（2）之间设置有隔板（8）隔开；

所述风机（3）与所述导风通道（2）一一对应并安装在对应的所述导风通道（2）的下端部中；

所述散热片（4）与所述导风通道（2）一一对应并从左往右依次并列设置，所述散热片（4）位于对应的所述导风通道（2）的出口处，所述导风通道（2）位于对应的所述散热片（4）的下方。

6.根据权利要求4所述的变流器功率模组，其特征在于，还包括与所述散热片（4）一一对应的汇流排（9）；其中，

每个所述散热片（4）上连接有至少两个从左往右依次排列的所述IGBT功率单元（5）；

连接在同一个所述散热片（4）上的所述IGBT功率单元（5）的上端引脚通过对应的所述汇流排（9）并联连接。

7.根据权利要求1所述的变流器功率模组，其特征在于，还包括叠层母排（10）、安装板（11）和多个直流支撑电容（12）；其中，

所述安装板（11）固定设置；

所述直流支撑电容（12）安装在所述安装板（11）上并位于所述安装板（11）的上方；

所述叠层母排（10）与多个所述直流支撑电容（12）相连并将多个所述直流支撑电容（12）并联汇流；

所述叠层母排（10）位于所述直流支撑电容（12）的上方并位于所述IGBT功率单元（5）的下方；

所述叠层母排（10）的一端部与所述IGBT功率单元（5）的下端引脚相连；

所述叠层母排（10）的另一端部上设有正极连接部（13）和负极连接部（14）。

8.根据权利要求7所述的变流器功率模组，其特征在于，还包括与所述IGBT功率单元（5）一一对应的吸收电容（17），所述吸收电容（17）与对应的所述IGBT功率单元（5）的下端引脚相连。

9.根据权利要求1所述的变流器功率模组，其特征在于，还包括与所述风机（3）对应的连接板（18），所述导风外壳（1）上设有与所述风机（3）对应的安装口（19）；其中，

所述风机（3）连接在对应的所述连接板（18）上，所述风机（3）用于从对应的所述安装口（19）装入所述导风通道（2）中；

所述连接板（18）可拆卸地连接在所述导风外壳（1）上。

10.根据权利要求9所述的变流器功率模组，其特征在于，所述导风外壳（1）上设有与所述风机（3）对应的进风口（20）以及与所述进风口（20）对应的进风罩组件；其中，

所述进风罩组件包括防护罩（21）、导流圈（22）和过滤网（23）；

所述防护罩（21）连接在所述导风外壳（1）上并罩住对应的所述进风口（20），所述防护罩（21）上具有吸风通道（24）；

所述导流圈（22）的一端部与对应的所述风机（3）的入口相连；

所述导流圈（22）的另一端部和所述过滤网（23）均与所述防护罩（21）相连；

所述过滤网（23）设于所述导流圈（22）和所述防护罩（21）之间并用于过滤从所述吸风通道（24）吸入的空气。

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