本发明专利技术公开了一种电力电子变压器逆变级功率单元模组，其技术方案包括包括下壳体、面板组件、上壳体、叠层母排、母线电容组、吸收电容、功率变换组件、电容组固定绝缘板、壳体绝缘挡板，通过IGBT可控开关，实现750V直流电逆变为三相380V交流电，为电力电子变压器提供逆变级功率单元模组，实现电力电子变压器交直流混合配网。本发明专利技术通过风冷强制散热，大大降低散热器体积，提高模组功率密度，实现模组小型化；通过优化的大功率叠层母排设计，降低主回路杂散电感，从而降低工作损耗并且降低母线电压尖刺，提高设备效率。
【技术实现步骤摘要】
一种电力电子变压器逆变级功率单元模组
本专利技术涉及电力电子变压器
，尤其涉及一种电力电子变压器逆变级功率单元模组。
技术介绍
电力电子变压器，是一种将电力电子变换技术与基于电磁感应原理的高频电能变换技术进行结合，实现将一种电力特征的电能变换为另一种电力特征的电能的静止电力设备。基于SRC-DAB拓扑的电力电子变压器前级模块实现了从10kV工频交流电变换至750V直流电，并且形成直流母线，此直流母线可接入多种直流负载，如分布式光伏发电、电动汽车直流充电桩、储能设备以及电力电子变压器逆变级等设备。目前电力电子变压器逆变级设备一般体积较大，功率密度低，同时回路杂散电感大，设备损耗大，难以满足电力电子变压器要求，制约了电力电子变压器的发展。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足和缺陷，提供了一种电力电子变压器逆变级功率单元模组，通过模块化设计，大大降低逆变级设备体积，提高功率密度，同时采用优化的叠层母排，降低杂散电感，提高设备效率。为实现上述目的，本专利技术提出了一种电力电子变压器逆变级功率单元模组，包括下壳体(1)、面板组件(2)、上壳体(3)、叠层母排(4)、母线电容组(5)、吸收电容(6)、功率变换组件(7)、电容组固定绝缘板(8)、壳体绝缘挡板(9)，其特征在于：所述下壳体(1)，用于承载功率变换组件以及母线电容组，其在母线电容组(5)附近设置散热孔，辅助母线电容组(5)散热，同时预留有功率单元模组安装接口，通过下壳体(1)上预留的螺母可以方便的与功率单元模组支撑框架连接，实现模组可靠固定，并且下壳体(1)与功率变换组件(7)构成密闭风道，提高散热性能；所述面板组件(2)，包括面板本体(201)、可折叠把手(202)、排线卡扣(203)、穿板对接端子(204)，用于实现弱电线路快速插拔，同时预留有驱动排线安装操作孔，实现功率模组四边均与模组支撑框架固定连接，提高功率单元模组的连接可靠性，；所述上壳体(3)，由金属板制成，四角设置有钣金折弯边，通过折弯边上预留的安装螺母与下壳体螺栓连接，用于盖住功率单元模组，防止水汽灰尘等杂质进入功率单元模组内部从而造成驱动板短路等故障，其由金属板制成，四角设置有钣金折弯边，通过折弯边上预留的安装螺母与下壳体螺栓连接；所述叠层母排(4)，连接IGBT模块(602)与母线电容组(5)，并且通过叠层母排(4)上预留的电气端口与主回路连接，设有强电端口，分别为直流正极、直流负极、直流中点、交流输出极；所述母线电容组(5)，通过串并联的方式，实现母线电压分压，从而降低对IGBT模块(702)的耐压要求，降低IGBT成本，同时母线电容组还有稳直流电压的作用，安装于下壳体，通过电容底部安装螺栓与下壳体(1)固定连接；所述吸收电容(6)，是为了吸收母线电压尖刺，避免电压尖刺击穿IGBT模块(702)，安装于IGBT模块(702)与叠层母排(4)接口处；所述功率变换组件(7)，安装于下壳体(1)内，通过IGBT模块(702)的开关作用实现功率变换，将三相交流电变换为750V直流电，同时设置散热器强制风冷散热，提高IGBT模块(702)的使用寿命；所述电容组固定绝缘板(8)，可以加强下壳体(1)强度，避免下壳体(1)因母线电容组(5)重量过大而造成变形，由SMC绝缘板制成，其上设置有与下壳体(1)配合的通孔，通过螺栓与下壳体(1)连接；所述壳体绝缘挡板(9)，是为保护叠层母排(4)所设置，防止外力直接作用于叠层母排(4)而造成损坏，其由SMC绝缘板制成，设置有安装孔，通过螺栓与下壳体(1)连接。进一步地，功率变换组件(7)包括铲齿散热器(701)、IGBT模块(702)、驱动板(703)、驱动板支撑架(704)、尼龙柱(705)、散热器风道钣金件(706)、温度传感器(707)、可折叠把手(708)，其中：铲齿散热器(701)，其台面敷设热管，用于加强散热；IGBT模块(702)通过螺栓安装于铲齿散热器(701)台面，铲齿散热器(701)与IGBT模块(702)之间均匀涂有一层导热硅脂，用于填充界面空隙，降低界面热阻；驱动板(703)通过螺栓安装于IGBT模块(702)弱电接口；驱动板(703)与铲齿散热器(701)连接，同时驱动板(703)与铲齿散热器(701)之间由驱动板支撑架(704)以及尼龙柱(705)支撑起，防止驱动板(703)受外力而断裂，同时通过排线与外部弱电控制接口连接；散热器风道钣金件(706)开口与下壳体(1)开口重合，构成风冷散热风道；温度传感器(707)通过面板组件(2)上安装的穿板对接端子(204)转接，从而实现温传感器快速连接。本专利技术的有益技术效果：1.采用风冷强制散热，大大降低散热器体积，提高模组功率密度，实现小型化设计；2.通过优化的大功率叠层母排设计，降低杂散电感，从而降低模块损耗以及母线电压尖刺，提高设备性能。附图说明图1是本专利技术电力电子变压器逆变级功率单元模组的整体结构示意图。图2是本专利技术电力电子变压器逆变级功率单元模组的面板组件示意图。图3是本专利技术电力电子变压器逆变级功率单元模组的功率变换组件示意图附图标号：1为下壳体，2为面板组件，201为面板本体，202为可折叠把手，203为排线卡扣，204为穿板对接端子，3为上壳体，4为叠层母排，5为母线电容组，6为吸收电容，7为功率变换组件，701为铲齿散热器，702为IGBT模块，703为驱动板，704为驱动板支撑架，705为尼龙柱，706为散热器风道钣金件，707为温度传感器，708为可折叠把手，8为电容组固定绝缘件，9为壳体绝缘挡板。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。如图1所示，一种电力电子变压器逆变级功率单元模组，包括包括下壳体(1)、面板组件(2)、上壳体(3)、叠层母排(4)、母线电容组(5)、吸收电容(6)、功率变换组件(7)、电容组固定绝缘板(8)、壳体绝缘挡板(9)，其中：下壳体(1)，主要作用是承载功率变换组件以及母线电容组，其在母线电容组(5)附近设置散热孔，辅助母线电容组(5)散热，同时预留有功率单元模组安装接口，通过下壳体(1)上预留的螺母可以方便的与功率单元模组支撑框架连接，实现模组可靠固定，并且下壳体(1)与功率变换组件(7)构成密闭风道，提高散热性能；面板组件(2)，主要作用是实现弱电线路快速插拔，同时设置有可折叠把手，方便搬运，提高装配效率，包括面板本体(201)、可折叠把手(202)、排线卡扣(203)、穿板对接端子(204)；同时预留有驱动排线安装操作孔，实现功率模组四边均与功率单元模组支撑框架固定连接，提高功率单元模组的连接可靠性。上壳体(3)，主要作用是盖住功率单元模组，防止水汽灰本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电力电子变压器逆变级功率单元模组，包括下壳体(1)、面板组件(2)、上壳体(3)、叠层母排(4)、母线电容组(5)、吸收电容(6)、功率变换组件(7)、电容组固定绝缘板(8)、壳体绝缘挡板(9)，其特征在于：/n所述下壳体(1)，用于承载功率变换组件以及母线电容组，其在母线电容组(5)附近设置散热孔，辅助母线电容组(5)散热，同时预留有功率单元模组安装接口，通过下壳体(1)上预留的螺母可以方便的与功率单元模组支撑框架连接，实现模组可靠固定，并且下壳体(1)与功率变换组件(7)构成密闭风道，提高散热性能；/n所述面板组件(2)，包括面板本体(201)、可折叠把手(202)、排线卡扣(203)、穿板对接端子(204)，用于实现弱电线路快速插拔，同时预留有驱动排线安装操作孔，；/n所述上壳体(3)，由金属板制成，四角设置有钣金折弯边，通过折弯边上预留的安装螺母与下壳体螺栓连接，用于保护功率单元模组，防止水汽灰尘等杂质进入功率单元模组内部从而造成驱动板短路故障；/n所述叠层母排(4)，连接IGBT模块(602)与母线电容组(5)，并且通过叠层母排(4)上预留的电气端口与主回路连接，设有强电端口，分别为直流正极、直流负极、直流中点、交流输出极；/n所述母线电容组(5)，通过串并联的方式，实现母线电压分压，从而降低对IGBT模块(702)的耐压要求，降低IGBT成本，同时母线电容组还有稳直流电压的作用，安装于下壳体，通过电容底部安装螺栓与下壳体(1)固定连接；/n所述吸收电容(6)，用于吸收母线电压尖刺，避免电压尖刺击穿IGBT模块(702)，安装于IGBT模块(702)与叠层母排(4)接口处；/n所述功率变换组件(7)，安装于下壳体(1)内，通过IGBT模块(702)的开关作用实现功率变换，将三相交流电变换为750V直流电，同时设置散热器强制风冷散热，提高IGBT模块(702)的使用寿命；/n所述电容组固定绝缘板(8)，用于加强下壳体(1)强度，避免下壳体(1)因母线电容组(5)重量过大而造成变形，由SMC绝缘板制成，其上设置有与下壳体(1)配合的通孔，通过螺栓与下壳体(1)连接；/n所述壳体绝缘挡板(9)，用于保护叠层母排(4)，防止外力直接作用于叠层母排(4)而造成损坏，其由SMC绝缘板制成，设置有安装孔，通过螺栓与下壳体(1)连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种电力电子变压器逆变级功率单元模组，包括下壳体(1)、面板组件(2)、上壳体(3)、叠层母排(4)、母线电容组(5)、吸收电容(6)、功率变换组件(7)、电容组固定绝缘板(8)、壳体绝缘挡板(9)，其特征在于：
所述下壳体(1)，用于承载功率变换组件以及母线电容组，其在母线电容组(5)附近设置散热孔，辅助母线电容组(5)散热，同时预留有功率单元模组安装接口，通过下壳体(1)上预留的螺母可以方便的与功率单元模组支撑框架连接，实现模组可靠固定，并且下壳体(1)与功率变换组件(7)构成密闭风道，提高散热性能；
所述面板组件(2)，包括面板本体(201)、可折叠把手(202)、排线卡扣(203)、穿板对接端子(204)，用于实现弱电线路快速插拔，同时预留有驱动排线安装操作孔，；
所述上壳体(3)，由金属板制成，四角设置有钣金折弯边，通过折弯边上预留的安装螺母与下壳体螺栓连接，用于保护功率单元模组，防止水汽灰尘等杂质进入功率单元模组内部从而造成驱动板短路故障；
所述叠层母排(4)，连接IGBT模块(602)与母线电容组(5)，并且通过叠层母排(4)上预留的电气端口与主回路连接，设有强电端口，分别为直流正极、直流负极、直流中点、交流输出极；
所述母线电容组(5)，通过串并联的方式，实现母线电压分压，从而降低对IGBT模块(702)的耐压要求，降低IGBT成本，同时母线电容组还有稳直流电压的作用，安装于下壳体，通过电容底部安装螺栓与下壳体(1)固定连接；
所述吸收电容(6)，用于吸收母线电压尖刺，避免电压尖刺击穿IGBT模块(702)，安装于IGBT模块(702)与叠层母排(4)接口处；
所述功率变换组件(7)，安装于下壳体(1)内，通过IGBT模块(702)...
【专利技术属性】
技术研发人员：范建华，徐鹏飞，肖汝腾，何万强，王庆园，李国富，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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