專利名稱：一種逆變器功率模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種逆變器功率模塊。
背景技術(shù)：
光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)是可再生能源技術(shù)發(fā)展的重要組成部分，近幾年也獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了很多技術(shù)的突破，但是還有一些不足。目前，特別是在大功率并網(wǎng)逆變器電源的應(yīng)用中，逆變裝置核心功率模塊的結(jié)構(gòu)越來越緊湊，體積越來越小，使得逆變器的功率密度尤其是功率模塊部分的功率密度越來越高，要求功率模塊具有良好的散熱結(jié)構(gòu)。為了便于現(xiàn)場維護(hù)，對于逆變器中易損的IGBT模塊和電容模塊要求進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。在現(xiàn)有的大功率光伏逆變器系統(tǒng)中，逆變器的IGBT模塊、電容模塊和風(fēng)機(jī)及散熱器組件均集成一體，成為一個(gè)功率模塊，這導(dǎo)致整個(gè)模塊體積較大，維護(hù)時(shí)需要較大的空間，同時(shí)也導(dǎo)致整個(gè)模塊的重量很大，可能超過50-60Kg，給后期的維護(hù)帶來較大的困難。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種后期維護(hù)拆卸方便、散熱效率高且占用整體機(jī)柜空間小的逆變器功率模塊。本實(shí)用新型的逆變器功率模塊包括開關(guān)管組件、與開關(guān)管組件相連接的電容池組件和為開關(guān)管組件散熱的風(fēng)冷組件；所述電容池組件用于放置直流支撐電容，所述風(fēng)冷組件包括散熱風(fēng)機(jī)和一散熱器，所述開關(guān)管組件與散熱器固定連接構(gòu)成開關(guān)管模塊箱。所述風(fēng)冷組件還包括散熱風(fēng)道，所述散熱器位于散熱風(fēng)道內(nèi)，所述散熱風(fēng)道設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置于出風(fēng)口處。所述風(fēng)冷組件還包括一位于散熱風(fēng)道出風(fēng)口處的出風(fēng)導(dǎo)流板。所述開關(guān)管組件包括一開關(guān)管母線以及位于所述開關(guān)管母線上的至少一個(gè)開關(guān)管模塊。所述開關(guān)管母線上設(shè)有三個(gè)并列排布的開關(guān)管模塊，其并列排布的方向與散熱風(fēng)道的風(fēng)向垂直。所述開關(guān)管組件與電容池組件通過開關(guān)管母線和電容池母線相連接。所述開關(guān)管母線和電容池母線均為疊層壓合母線。所述開關(guān)管母線和電容池母線通過螺絲緊固件相連接。所述風(fēng)冷組件還包括一安裝板，所述風(fēng)機(jī)、散熱風(fēng)道和導(dǎo)流板固定在安裝板上。所述開關(guān)管組件還包括若干直流支撐電容。本實(shí)用新型所述開關(guān)管可以為IGBT管、MOSFET管、IGCT管或IEGT管，所述開關(guān)管組件可以為IGBT組件、MOSFET組件、IGCT組件或IEGT組件，所述的開關(guān)管模塊可以為IGBT模塊、MOSFET模塊、IGCT模塊、IEGT模塊或者其他類型的開關(guān)管模塊。本實(shí)用新型的逆變器功率模塊結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢在于I. 本實(shí)用新型的逆變器功率模塊結(jié)構(gòu)，在需要進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)的時(shí)候，只需要將重量為30-40Kg的開關(guān)管模塊箱拆卸出來即可，單人即可完成操作。有效的降低了維護(hù)難度。2.多個(gè)開關(guān)管模塊共用一個(gè)散熱器，有效的利用了機(jī)柜空間。3. 多個(gè)開關(guān)管模塊并列方向與風(fēng)道方向垂直，風(fēng)道較短，風(fēng)阻較小，散熱效率聞。4.開關(guān)管模塊的開關(guān)管模塊母線與電容池母線都采用疊層壓合，可以有效的降低母線的寄生電感。

圖I為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；·圖2為圖I的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I的左視結(jié)構(gòu)及優(yōu)選實(shí)施例的散熱示意圖；圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中IGBT模塊箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、電容池組件；2、IGBT模塊箱；3、散熱風(fēng)道；4、導(dǎo)流板；5、電容池母線；6、直流支撐電容；7、電容池安裝板；8、壓鉚螺釘；9、散熱風(fēng)機(jī)；10、IGBT模塊箱框架；11、IGBT模塊；12、散熱器；13、風(fēng)冷組件；14、IGBT母線；15、安裝板；16、直流支撐電容。
具體實(shí)施方式
如圖1-4所示，本實(shí)用新型的逆變器功率模塊的優(yōu)選實(shí)施例，包括IGBT組件、與IGBT組件相連接的電容池組件I和為IGBT組件散熱的風(fēng)冷組件13 ;其中，IGBT組件包括一 IGBT母線14以及位于所述IGBT母線上的三個(gè)并列排布的IGBT模塊11，其并列排布的方向與散熱風(fēng)道3的風(fēng)向垂直，三個(gè)IGBT模塊11通過IGBT母線14并列安裝在散熱器12上，有效的利用了機(jī)柜空間，并列安裝方向與圖3所示的風(fēng)道風(fēng)向垂直，這樣風(fēng)道較短，產(chǎn)生的風(fēng)阻較小，散熱效率高；所述風(fēng)冷組件包括散熱風(fēng)道3、散熱風(fēng)機(jī)9和一散熱器12，散熱器12位于散熱風(fēng)道3內(nèi)，且散熱風(fēng)道3設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，散熱風(fēng)機(jī)9設(shè)置于出風(fēng)口處；IGBT組件與散熱器12固定連接構(gòu)成IGBT模塊箱2，所述IGBT組件設(shè)置在IGBT模塊箱框架10內(nèi)，所述散熱器固定在IGBT模塊箱框架10上，IGBT模塊箱框架10還與散熱風(fēng)道3固定；同時(shí)，風(fēng)冷組件還包括一位于散熱風(fēng)道3出風(fēng)口處的出風(fēng)導(dǎo)流板4以及一安裝板15，散熱風(fēng)機(jī)9、散熱風(fēng)道3和導(dǎo)流板4固定在安裝板15上，散熱器12固定連接到IGBT母線14上；IGBT組件與電容池組件I通過IGBT母線14和電容池母線5上的螺絲緊固件相連接且IGBT母線14和電容池母線5均為疊層壓合母線；進(jìn)一步的，在IGBT模塊箱框架10內(nèi)，IGBT模塊11直接連接有直流支撐電容16，為了減輕IGBT模塊箱2的重量便于維護(hù)，設(shè)置了單獨(dú)的電容池組件I用于存放所有直流支撐電容，如圖4所示，還可以將直流支撐電容分為兩部分，一部分放在電容池組件I中，一部分放在開關(guān)管組件中，這樣能在有效的減輕IGBT模塊箱2重量的同時(shí)增強(qiáng)電氣的穩(wěn)定性。本實(shí)用新型中IGBT母線14與電容池母線5都采用疊層壓合母線，具有較小的寄生電感，IGBT模塊箱2可以單獨(dú)拆卸下來維護(hù)，更換易損的IGBT單元或者驅(qū)動(dòng)PCB等，而無需將電容池拆卸下來，質(zhì)量較輕，便于操作；電容池母線5與IGBT母線通過電容池母線5上的壓鉚螺釘8相連接成大疊層壓合母線，電容池組件I通過螺栓兩頭分別固定在電容池母線5和電容池安裝板7上，電容池安裝板7通過螺栓固定在機(jī)柜內(nèi)。本實(shí)用新型中IGBT模塊的直流支撐電容可分為兩部分，一部分放在電容池中，一部分放在可拆卸的IGBT模塊箱2中，有效的減輕了需要拆卸維護(hù)的IGBT模塊箱2的重量；IGBT母線與電容池母線通過壓鉚螺釘緊固件連接，組成一個(gè)大的疊層壓合母線；三個(gè)IGBT模塊共用一個(gè)散熱器，有效利用空間；IGBT模塊并列安裝方向與風(fēng)向垂直，減短了風(fēng)道長度，有利于散熱?！?br> 權(quán)利要求1.一種逆變器功率模塊，其特征在于包括開關(guān)管組件、與開關(guān)管組件相連接的電容池組件和為開關(guān)管組件散熱的風(fēng)冷組件；所述電容池組件用于放置直流支撐電容，所述風(fēng)冷組件包括散熱風(fēng)機(jī)和一散熱器，所述開關(guān)管組件與散熱器固定連接構(gòu)成開關(guān)管模塊箱。
2.如權(quán)利要求I所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述風(fēng)冷組件還包括散熱風(fēng)道，所述散熱器位于散熱風(fēng)道內(nèi)，所述散熱風(fēng)道設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，所述風(fēng)機(jī)設(shè)置于出風(fēng)口處。
3.如權(quán)利要求I所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述風(fēng)冷組件還包括一位于散熱風(fēng)道出風(fēng)口處的出風(fēng)導(dǎo)流板。
4.如權(quán)利要求I所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述開關(guān)管組件包括一開關(guān)管母線以及位于所述開關(guān)管母線上的至少一個(gè)開關(guān)管模塊。
5.如權(quán)利要求4所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述開關(guān)管母線上設(shè)有三個(gè)并列排布的開關(guān)管模塊，其并列排布的方向與散熱風(fēng)道的風(fēng)向垂直。
6.如權(quán)利要求I所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述開關(guān)管組件與電容池組件通過開關(guān)管母線和電容池母線相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述開關(guān)管母線和電容池母線均為疊層壓合母線。
8.如權(quán)利要求6或7所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述開關(guān)管母線和電容池母線通過螺絲緊固件相連接。
9.如權(quán)利要求I所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述風(fēng)冷組件還包括一安裝板，所述風(fēng)機(jī)、散熱風(fēng)道和導(dǎo)流板固定在安裝板上。
10.如權(quán)利要求I所述的逆變器功率模塊，其特征在于所述開關(guān)管組件還包括若干直流支撐電容。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種逆變器功率模塊，其包括開關(guān)管組件、與開關(guān)管組件相連接的電容池組件和為開關(guān)管組件散熱的風(fēng)冷組件；所述電容池組件用于放置直流支撐電容，所述風(fēng)冷組件包括散熱風(fēng)機(jī)和一散熱器，所述開關(guān)管組件與散熱器固定連接構(gòu)成開關(guān)管模塊箱。本實(shí)用新型的逆變器功率模塊結(jié)構(gòu)，在需要進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)的時(shí)候，只需要將開關(guān)管模塊箱拆卸出來即可，單人即可完成操作，有效的降低了維護(hù)難度；多個(gè)開關(guān)管模塊共用一個(gè)散熱器，有效的利用了機(jī)柜空間；開關(guān)管模塊母線與電容池母線都采用疊層壓合，可以有效的降低母線的寄生電感；開關(guān)管模塊并列安裝方向與風(fēng)向垂直，減短了風(fēng)道長度，有利于散熱。
文檔編號H02M7/00GK202713173SQ201220326548
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月7日
發(fā)明者陶高周, 譚均, 施成攀, 汪家慰 申請人:陽光電源股份有限公司