功率组件及包括该功率组件的换流装置制造方法及图纸

技术编号:19621974 阅读:32 留言:0更新日期:2018-12-01 05:39
本实用新型专利技术涉及一种功率组件及包括该功率组件的换流装置,所述功率组件包括:第一桥臂,包括沿第一方向排布且依次级联的多个功率单元,第一桥臂具有第一输入端和第一输出端;和第二桥臂,与第一桥臂并排设置,第二桥臂包括沿第一方向排布且依次级联的多个功率单元,第二桥臂具有第二输入端和第二输出端;其中,第一输出端与第二输入端沿第一方向的两侧中的一侧引出,第一输入端与第二输出端沿第一方向的两侧中的另一侧引出。本实用新型专利技术实施例提供的功率组件结构紧凑、走线容易,便于维护。另外,本实用新型专利技术实施例提供的换流装置采用如前所述的功率组件,接线简单、散热效果好,提高了换流装置的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
功率组件及包括该功率组件的换流装置
本技术涉及风力发电
,特别是涉及一种功率组件及包括该功率组件的换流装置。
技术介绍
模块化多电平换流器(ModularMulti-levelConverter,MMC)是一种新型的电压变换电路,它通过将多个功率单元级联的方式叠加输出高电压,并且具有输出谐波少、模块化程度高等特点,因而在电力系统中具有广泛的应用前景。现有技术中,MMC的多个功率单元因布局排布不合理,导致体积较大、走线混乱、容易出错,可靠性较低。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种功率组件,其结构紧凑、容易走线。本技术的另一个目的是提供一种换流装置,其接线简单、散热效果好,可靠性高。一方面,本技术提供了一种功率组件,其包括:第一桥臂,包括沿第一方向排布且依次级联的多个功率单元,第一桥臂具有第一输入端和第一输出端;和第二桥臂,与第一桥臂并排设置,第二桥臂包括沿第一方向排布且依次级联的多个功率单元,第二桥臂具有第二输入端和第二输出端;其中,第一输出端与第二输入端沿第一方向的两侧中的一侧引出,第一输入端与第二输出端沿第一方向的两侧中的另一侧引出。根据本技术实施例的一个方面,功率单元包括相互层叠设置的功率器件装置和散热器,散热器包括沿第二方向延伸的多个翅片,第一桥臂的多个功率单元的散热器和第二桥臂的多个功率单元的散热器分别形成并联风道;其中,第二方向与第一方向相交。根据本技术实施例的一个方面,第二方向与第一方向垂直,功率器件装置在第二方向上具有相对的第一端面和第二端面;第一端面上设置有第一接线端口和第二接线端口,第一接线端口与功率器件装置的半桥器件电连接,第二接线端口与功率器件装置的负母排电连接;相邻两个功率单元中一者的第一接线端口与另一者的第二接线端口通过铜排电连接。根据本技术实施例的一个方面,第一桥臂级联的多个功率单元中,排在首位的功率单元的第一接线端口与第一桥臂的第一输入端电连接,排在末位的功率单元的第二接线端口与第一桥臂的第一输出端电连接。根据本技术实施例的一个方面,第二桥臂级联的多个功率单元中,排在首位的功率单元的第一接线端口与第二桥臂的第二输入端电连接,排在末位的功率单元的第二接线端口与第二桥臂的第二输出端电连接。根据本技术实施例的一个方面,功率组件还包括箱体,箱体包括绝缘框架和覆盖于绝缘框架周侧的壁部,绝缘框架包括层叠布置的第一支撑架和第二支撑架,第一支撑架和第二支撑架上分别设置有对应于多个功率单元的多个卡槽,第一桥臂的多个功率单元通过卡槽放置于第一支撑架上,第二桥臂的多个功率单元通过卡槽放置于第二支撑架上。根据本技术实施例的一个方面,箱体的壁部包括沿第一方向相对布置的第一壁和第二壁,第一壁和第二壁上分别设置有绝缘套管,第一桥臂的第一输出端与第二桥臂的第二输入端分别通过绝缘套管从第一壁伸出,第一桥臂的第一输入端与第二桥臂的第二输出端分别通过绝缘套管从第二壁伸出。根据本技术实施例的一个方面,箱体的壁部进一步包括沿第二方向相对布置的第三壁和第四壁,第三壁设置有与散热器相对的进风口,第四壁设置有出风口;功率组件进一步包括设置于箱体内与出风口对应的用于在箱体内部形成负压的通风机。根据本技术实施例的一个方面,进风口为百叶窗,箱体内对应于百叶窗的位置进一步设置有过滤装置;或者/并且,出风口设置为从第四壁向外突出的中空结构,中空结构的一端连接至第四壁,另一端具有竖直向下的开口。另一方面,本技术还提供了一种换流装置,换流装置为三相拓扑结构,每相包括:如前所述的功率组件;和相互串联的第一电抗器和第二电抗器,功率组件的第一输出端与第一电抗器电连接,第二输入端与第二电抗器电连接;第一输入端与换流装置的直流母线正极电连接;第二输出端与直流母线负极电连接;其中,每相的第一电抗器和第二电抗器的连接点分别并联连接至换流装置的输出端。本技术实施例提供的功率组件,通过设置由多个功率单元依次级联而成的第一桥臂和第二桥臂,使功率组件结构紧凑、走线容易,便于维护。另外,本技术实施例提供的换流装置,采用如前所述的功率组件,接线简单、散热效果好,提高了换流装置的可靠性。附图说明下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。图1是本技术实施例提供的一种功率组件的结构示意图;图2是图1所示的功率组件的功率单元的结构示意图;图3是图2所示的功率单元的电气结构示意图;图4是图1所示的功率组件加上箱体后的结构示意图;图5是图1所示的功率组件的绝缘框架的结构示意图;图6是图1所示的功率组件的箱体沿一个角度的结构示意图;图7是图1所示的功率组件的箱体沿另一个角度的结构示意图;图8是图5所示的绝缘框架的区域C的放大示意图;图9是本技术实施例提供的一种换流装置的电气结构示意图。其中:X-第一方向;Y-第二方向;A-第一端面;B-第二端面;1-功率单元;1a-第一接线端口;1b-第二接线端口;1c-功率器件装置;1d-散热器;10-箱体;11-第一桥臂;111-第一输入端;112-第一输出端;12-第二桥臂;121-第二输入端;122-第二输出端;13-绝缘框架;130-卡槽;131-第一支撑架;132-第二支撑架;141-第一壁;142-第二壁;143-第三壁;144-第四壁;143a-进风口;144a-出风口;144b-开口;15-绝缘套管;16-绝缘板;16a-沟槽;110-第一电抗器;120-第二电抗器。在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本技术的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本技术造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本技术提供的功率组件及包括该功率组件的换流装置的具体结构进行限定。在本技术的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸式连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。为了更好地理解本技术,下面结合图1至图9对本技术实施例提供的功率组件及包括该功率组件的换流装置进行详细描述。参阅图1,本技术实施例提供了一种功率组件,包括第一桥臂11和第二桥臂12。第一桥臂11包括沿第一方向X排布且依次级联的多个功率单元1,第一桥臂11具有第一输入端111和第一输出端112。第二桥臂12与第一桥臂11并排设置,第二桥臂12包括沿第一方向X排布且依次级联的多个功率单元1,第二桥臂12具有第二输入端121和第二输出端122。其中,第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率组件,其特征在于,包括:第一桥臂(11),包括沿第一方向(X)排布且依次级联的多个功率单元(1),所述第一桥臂(11)具有第一输入端(111)和第一输出端(112);和第二桥臂(12),与所述第一桥臂(11)并排设置,所述第二桥臂(12)包括沿所述第一方向(X)排布且依次级联的多个功率单元(1),所述第二桥臂(12)具有第二输入端(121)和第二输出端(122);其中,所述第一输出端(112)与所述第二输入端(121)沿所述第一方向(X)的两侧中的一侧引出,所述第一输入端(111)与所述第二输出端(122)沿所述第一方向(X)的两侧中另一侧引出。

【技术特征摘要】
1.一种功率组件,其特征在于,包括:第一桥臂(11),包括沿第一方向(X)排布且依次级联的多个功率单元(1),所述第一桥臂(11)具有第一输入端(111)和第一输出端(112);和第二桥臂(12),与所述第一桥臂(11)并排设置,所述第二桥臂(12)包括沿所述第一方向(X)排布且依次级联的多个功率单元(1),所述第二桥臂(12)具有第二输入端(121)和第二输出端(122);其中,所述第一输出端(112)与所述第二输入端(121)沿所述第一方向(X)的两侧中的一侧引出,所述第一输入端(111)与所述第二输出端(122)沿所述第一方向(X)的两侧中另一侧引出。2.根据权利要求1所述的功率组件,其特征在于,所述功率单元(1)包括相互层叠设置的功率器件装置(1c)和散热器(1d),所述散热器(1d)包括沿第二方向(Y)延伸的多个翅片,所述第一桥臂(11)的多个所述功率单元(1)的所述散热器(1d)和所述第二桥臂(12)的多个所述功率单元(1)的所述散热器(1d)分别形成并联风道;其中,所述第二方向(Y)与所述第一方向(X)相交。3.根据权利要求2所述的功率组件,其特征在于,所述第二方向(Y)与所述第一方向(X)垂直,所述功率器件装置(1c)在所述第二方向(Y)上具有相对的第一端面(A)和第二端面(B);所述第一端面(A)上设置有第一接线端口(1a)和第二接线端口(1b),所述第一接线端口(1a)与所述功率器件装置(1c)的半桥器件电连接,所述第二接线端口(1b)与所述功率器件装置(1c)的负母排电连接;相邻两个所述功率单元(1)中一者的所述第一接线端口(1a)与另一者的所述第二接线端口(1b)通过铜排电连接。4.根据权利要求3所述的功率组件,其特征在于,所述第一桥臂(11)级联的多个功率单元(1)中,排在首位的所述功率单元(1)的所述第一接线端口(1a)与所述第一桥臂(11)的所述第一输入端(111)电连接,排在末位的所述功率单元(1)的所述第二接线端口(1b)与所述第一桥臂(11)的所述第一输出端(112)电连接。5.根据权利要求3所述的功率组件,其特征在于,所述第二桥臂(12)级联的多个功率单元(1)中,排在首位的所述功率单元(1)的所述第一接线端口(1a)与所述第二桥臂(12)的所述第二输入端(121)电连接,排在末位的所述功率单元(1)的所述第二接线端口(1b)与所述第二桥臂(12)的所述第二输出端(122)电连接。6.根据权利要求2所述的功率组件,其特征在于,所述功率组件还包括箱体(10),所述箱体(10)包...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨有涛李战龙耿杰
申请(专利权)人:北京金风科创风电设备有限公司
类型:新型
国别省市:北京,11

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