CN223297359U - 一种高功率水冷svg功率装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高功率水冷SVG功率装置，包括壳体、水冷组件以及两个功率模组，每个所述功率模组包括功率组件以及与所述功率组件的直流端连接的电容模块，所述电容模块包括多个第一电容和多个第二电容，多个所述第一电容和多个所述第二电容并联，其中一个所述功率组件设置在所述水冷组件的第一侧面，另一个所述功率组件设置在所述水冷组件的第二侧面，所述壳体内在所述水冷组件的下方具有第一存放空间并且在所述水冷组件的后方具有第二存放空间，多个所述第一电容并排设置并且位于第一存放空间中，多个所述第二电容并排设置并且位于第二存放空间中，本设计充分利用空间，对内部元件合理排布，满足运行要求，结构紧凑，节省成本造价。

Description

一种高功率水冷SVG功率装置

技术领域

本实用新型涉及电气设备技术领域，特别涉及一种高功率水冷SVG功率装置。

背景技术

随着新能源的快速发展，近年来SVG功率装置(静止无功发生器)在风电及光伏领域已广泛应用，目前市场上的SVG功率装置已逐步采用两个功率模组相互串联的结构，能够提高功率密度而降低系统造价，以往在SVG功率装置内，需要分别为两个功率模组配置单独的控制电路板以及水冷散热器，另外，部分SVG功率装置应用于大容量大电流的场景，需要在功率模组的直流端连接数量更多的储能电容，以往储能电容均沿壳体的长度方向排布在水冷散热器的下方，由此导致SVG功率装置内需要配置更多的空间来放置各个部件，SVG功率装置体积较大，成本造价更高。

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高功率水冷SVG功率装置，对内部元件合理排布，满足运行要求，结构紧凑，充分利用空间，节省成本造价。

根据本实用新型的第一方面实施例的一种高功率水冷SVG功率装置，包括：壳体；水冷组件，设置于所述壳体中；两个功率模组，每个所述功率模组包括功率组件以及与所述功率组件的直流端连接的电容模块，所述电容模块包括多个第一电容和多个第二电容，多个所述第一电容和多个所述第二电容并联，其中一个所述功率组件设置在所述水冷组件的第一侧面，另一个所述功率组件设置在所述水冷组件的第二侧面，所述壳体内在所述水冷组件的下方具有第一存放空间并且在所述水冷组件的后方具有第二存放空间，多个所述第一电容并排设置并且位于第一存放空间中，多个所述第二电容并排设置并且位于第二存放空间中。

根据本实用新型实施例的一种高功率水冷SVG功率装置，至少具有如下有益效果：

本实用新型高功率水冷SVG功率装置，在壳体内设置两个功率模组，从而提高功率密度，两个功率组件各自分别设置在水冷组件的两个侧面，均能够与水冷组件换热而达到散热的目的，而与功率组件的直流端连接的第一电容和第二电容，第一电容在位于水冷组件下方的第一存放空间中并排放置，而第二电容则位于水冷组件后方的第二存放空间中并排放置，本设计充分利用空间，对内部元件合理排布，满足运行要求，结构紧凑，节省成本造价。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率组件通过母排组件分别与多个所述第一电容和多个所述第二电容连接，所述母排组件包括沿所述壳体的长度方向布置的主汇流母排以及至少一条支流母排，所述支流母排立式设置并且与所述主汇流母排连接，所述第一电容与所述主汇流母排连接，所述第二电容与所述支流母排连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一电容呈长条状，所述第一电容立式放置于所述壳体内，并且至少部分多个所述第一电容沿壳体的长度方向并排分布，所述第一电容的连接端位于所述第一电容的顶部，所述第一电容的连接端与主汇流母排连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二电容呈长条状，所述第二电容横向放置于所述壳体内，并且至少部分多个所述第二电容沿所述壳体的高度方向并排分布以形成至少一列电容组，所述第二电容的连接端与支流母排连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述电容组有两个，所述支流母排有两个，两个所述支流母排位于两个所述电容组之间，两个所述支流母排两侧的所述电容组中的第二电容的连接端相互朝向，并且其中一侧的所述电容组中的第二电容的连接端均与其中一个所述支流母排连接，另一侧的所述电容组中的第二电容的连接端均与另一个所述支流母排连接。

根据本实用新型的一些实施例，高功率水冷SVG功率装置还包括控制驱动电路板，所述控制驱动电路板设置在所述水冷组件的顶部，所述控制驱动电路板分别与两个所述功率模组电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体设置有交流连接端组，两个所述功率组件的交流端串联以形成串联端口，所述串联端口与所述交流连接端组连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体设置有旁路开关件，所述旁路开关件与所述交流连接端组并联。

根据本实用新型的一些实施例，所述壳体内还设置有旁路驱动电路板，所述旁路驱动电路板与所述旁路开关件连接以控制所述旁路开关件通断。

根据本实用新型的一些实施例，所述功率模组包括半导体的第一开关管、半导体的第二开关管、半导体的第三开关管以及半导体的第四开关管，所述第一开关管的输入端与所述第二开关管的输入端以形成所述功率组件的直流端的一极，所述第一开关管的输出端与所述第三开关管的输入端连接以形成所述功率组件的交流端的第一相，所述第二开关管的输出端与所述第四开关管的输入端连接以形成所述功率组件的交流端的第二相，所述第三开关管的输出端分别与所述第四开关管的输出端以形成所述功率组件的直流端的另一极。

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为本实用新型水冷SVG功率装置其中一种实施例的其一视角的立体示意图；

图2为本实用新型水冷SVG功率装置其中一种实施例的其二视角的立体示意图；

图3为本实用新型水冷SVG功率装置其中一种实施例的左侧视图；

图4为本实用新型水冷SVG功率装置其中一种实施例的右侧视图；

图5为本实用新型水冷SVG功率装置其中一种实施例的正视图；

图6为电容模块其中一种实施例的结构示意图；

图7为功率模组其中一种实施例的电路示意图。

附图标记：

壳体100；第一存放空间110；第二存放空间120；水冷组件200；功率模组300；功率组件310；电容模块320；第一电容321；第二电容322；电容组323；母排组件400；主汇流母排410；支流母排420；控制驱动电路板500；旁路驱动电路板600；旁路开关件700；交流连接端组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－图7所示，根据本实用新型的第一方面实施例的一种高功率水冷SVG功率装置，包括壳体100、水冷组件200以及两个功率模组300，功率模组300和水冷组件200均设置于所述壳体100中，每个所述功率模组300包括功率组件310以及与所述功率组件310的直流端连接的电容模块320，所述电容模块320包括多个第一电容321和多个第二电容322，多个所述第一电容321和多个所述第二电容322并联，其中一个所述功率组件310设置在所述水冷组件200的第一侧面，另一个所述功率组件310设置在所述水冷组件200的第二侧面，所述壳体100内在所述水冷组件200的下方具有第一存放空间110并且在所述水冷组件200的后方具有第二存放空间120，多个所述第一电容321并排设置并且位于第一存放空间110中，多个所述第二电容322并排设置并且位于第二存放空间120中。

其中，壳体100可以由多块钣金件围合而成，具体可以围合呈长方体状、横向放置的圆柱状等，在壳体100的前端设置有交流连接端组800，水冷组件200和功率组件310放置于壳体100内的前端，水冷组件200内设置有水流通道，水冷组件200设置有与水流通道连通的进水口和出水口，水冷组件200的进水口和出水口也可以位于壳体100的前端，以便于连接外部的水冷源，水冷源向进水口输出较冷的水流，水流在水流通道中流动，并且通过水冷组件200来与功率组件310进行换热，而后水流再携带热量从出水口流出。

在本实用新型的一些实施例中，两个所述功率组件310的交流端串联以形成串联端口，所述串联端口与所述交流连接端组800连接。

具体地，如图7所示，所述功率模组300包括半导体的第一开关管Q1、半导体的第二开关管Q2、半导体的第三开关管Q3以及半导体的第四开关管Q4，所述第一开关管Q1的输入端与所述第二开关管Q2的输入端以形成所述功率组件310的直流端的一极，所述第一开关管Q1的输出端与所述第三开关管Q3的输入端连接以形成所述功率组件310的交流端的第一相，所述第二开关管Q2的输出端与所述第四开关管Q4的输入端连接以形成所述功率组件310的交流端的第二相，所述第三开关管Q3的输出端分别与所述第四开关管Q4的输出端以形成所述功率组件310的直流端的另一极。

在两个功率组件310中，其一功率组件310的交流端的第二相和另一功率组件310的交流端的第一相连接，其一功率组件310的交流端的第一相和另一功率组件310的交流端的第二相形成串联端口。

本实用新型高功率水冷SVG功率装置，在壳体100内设置两个功率模组300，从而提高功率密度，两个功率组件310各自分别设置在水冷组件200的两个侧面，均能够与水冷组件200换热而达到散热的目的，而与功率组件310的直流端连接的第一电容321和第二电容322，第一电容321在位于水冷组件200下方的第一存放空间110中并排放置，而第二电容322则位于水冷组件200后方的第二存放空间120中并排放置，本设计充分利用空间，对内部元件合理排布，满足运行要求，结构紧凑，节省成本造价。

在本实用新型的一些实施例中，如图1－图4、图6所示，所述功率组件310通过母排组件400分别与多个所述第一电容321和多个所述第二电容322连接，所述母排组件400包括沿所述壳体100的长度方向布置的主汇流母排410以及至少一条支流母排420，所述支流母排420立式设置并且与所述主汇流母排410连接，所述第一电容321与所述主汇流母排410连接，所述第二电容322与所述支流母排420连接。

母排组件400位于水冷组件200以及下方的第一电容321之间，功率组件310的直流端位于功率组件310的下方从而便于与主汇流母排410连接，主汇流母排410沿壳体100的长度方向布置，主汇流母排410的前端的上部分与功率组件310连接，主汇流母排410的后端的上部分与支流母排420连接，主汇流母排410整段的下部分均可以用于与各个排列设置的第一电容321连接。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一电容321呈长条状，所述第一电容321立式放置于所述壳体100内，并且至少部分多个所述第一电容321沿壳体100的长度方向并排分布，所述第一电容321的连接端位于所述第一电容321的顶部，所述第一电容321的连接端与主汇流母排410连接。

各个第一电容321立式放置，便于第一电容321的连接端与上方的主汇流母排410连接，而后各个第一电容321沿壳体100的长度方向排成至少一排，充分利用第一存放空间110。

在本实用新型的一些实施例中，所述第二电容322呈长条状，所述第二电容322横向放置于所述壳体100内，并且至少部分多个所述第二电容322沿所述壳体100的高度方向并排分布以形成至少一列电容组323，所述第二电容322的连接端与支流母排420连接。

支流母排420立式放置，第二电容322横向放置，使得第二电容322的连接端可与支流母排连接，多个第二电容322沿壳体100的高度方向并排分布，从而可以充分利用第二存放空间120。

在本实用新型的一些实施例中，所述电容组323有两个，所述支流母排420有两个，两个所述支流母排420位于两个所述电容组323之间，两个所述支流母排420两侧的所述电容组323中的第二电容322的连接端相互朝向，并且其中一侧的所述电容组323中的第二电容322的连接端均与其中一个所述支流母排连接，另一侧的所述电容组323中的第二电容322的连接端均与另一个所述支流母排连接。

两个支流母排420均位于两侧的第二电容322之间，便于用户维修以及装配，并且只需要预留一个安装空间即可对两个电容组323进行装配和维修，进一步节省空间。

在本实用新型的一些实施例中，高功率水冷SVG功率装置还包括控制驱动电路板500，所述控制驱动电路板500设置在所述水冷组件200的顶部，所述控制驱动电路板500分别与两个所述功率模组300电连接。

控制驱动电路板500上设置有用于控制功率模组300运行的控制器，控制器可以包括MCU或者CPU及其附属电路，控制驱动电路板500位于水冷组件200的顶部，控制驱动电路板500利用与水冷组件200顶部的接触来实现散热，充分利用空间。

在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，所述壳体100设置有旁路开关件700，所述旁路开关件700与所述交流连接端组800并联。

在本实用新型的一些实施例中，所述壳体100内还设置有旁路驱动电路板600，所述旁路驱动电路板600与所述旁路开关件700连接以控制所述旁路开关件700通断。

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)

1.一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于，包括：

壳体；

水冷组件，设置于所述壳体中；

两个功率模组，每个所述功率模组包括功率组件以及与所述功率组件的直流端连接的电容模块，所述电容模块包括多个第一电容和多个第二电容，多个所述第一电容和多个所述第二电容并联，其中一个所述功率组件设置在所述水冷组件的第一侧面，另一个所述功率组件设置在所述水冷组件的第二侧面，所述壳体内在所述水冷组件的下方具有第一存放空间并且在所述水冷组件的后方具有第二存放空间，多个所述第一电容并排设置并且位于第一存放空间中，多个所述第二电容并排设置并且位于第二存放空间中。

2.根据权利要求1所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于：所述功率组件通过母排组件分别与多个所述第一电容和多个所述第二电容连接，所述母排组件包括沿所述壳体的长度方向布置的主汇流母排以及至少一条支流母排，所述支流母排立式设置并且与所述主汇流母排连接，所述第一电容与所述主汇流母排连接，所述第二电容与所述支流母排连接。

3.根据权利要求2所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于：所述第一电容呈长条状，所述第一电容立式放置于所述壳体内，并且至少部分多个所述第一电容沿壳体的长度方向并排分布，所述第一电容的连接端位于所述第一电容的顶部，所述第一电容的连接端与主汇流母排连接。

4.根据权利要求2所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于：所述第二电容呈长条状，所述第二电容横向放置于所述壳体内，并且至少部分多个所述第二电容沿所述壳体的高度方向并排分布以形成至少一列电容组，所述第二电容的连接端与支流母排连接。

5.根据权利要求4所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于：所述电容组有两个，所述支流母排有两个，两个所述支流母排位于两个所述电容组之间，两个所述支流母排两侧的所述电容组中的第二电容的连接端相互朝向，并且其中一侧的所述电容组中的第二电容的连接端均与其中一个所述支流母排连接，另一侧的所述电容组中的第二电容的连接端均与另一个所述支流母排连接。

6.根据权利要求1所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于，还包括控制驱动电路板，所述控制驱动电路板设置在所述水冷组件的顶部，所述控制驱动电路板分别与两个所述功率模组电连接。

7.根据权利要求1所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于，所述壳体设置有交流连接端组，两个所述功率组件的交流端串联以形成串联端口，所述串联端口与所述交流连接端组连接。

8.根据权利要求7所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于，所述壳体设置有旁路开关件，所述旁路开关件与所述交流连接端组并联。

9.根据权利要求8所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于，所述壳体内还设置有旁路驱动电路板，所述旁路驱动电路板与所述旁路开关件连接以控制所述旁路开关件通断。

10.根据权利要求1所述的一种高功率水冷SVG功率装置，其特征在于，所述功率模组包括半导体的第一开关管、半导体的第二开关管、半导体的第三开关管以及半导体的第四开关管，所述第一开关管的输入端与所述第二开关管的输入端以形成所述功率组件的直流端的一极，所述第一开关管的输出端与所述第三开关管的输入端连接以形成所述功率组件的交流端的第一相，所述第二开关管的输出端与所述第四开关管的输入端连接以形成所述功率组件的交流端的第二相，所述第三开关管的输出端分别与所述第四开关管的输出端以形成所述功率组件的直流端的另一极。