一种IGBT模块单元及电力电子系统技术方案

一种IGBT模块单元及电力电子系统，该模块单元包括板状换热器、第一IGBT组件和第二IGBT组件；第一IGBT组件包括第一IGBT、连接第一IGBT的IGBT驱动板和交流引出铜排；第二IGBT组件包括第二IGBT、连接第二IGBT的IGBT驱动板和交流引出铜排；第一IGBT面接触安装在板状换热器的一侧A，第二IGBT面接触安装在板状换热器的A侧相对的另一侧；第一IGBT的功率总量小于第二IGBT的功率总量；电力电子系统使用多个上述IGBT模块单元，每个IGBT模块单元结构相同，具有互换性。本实用新型专利技术便于统一IGBT模块单元的设计参数和结构，实现IGBT模块单元的兼容和互换，提高其生产效率，降低电力电子系统的设备维护成本，并便于IGBT模块单元的设计参数优化和结构的标准化。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电流变换模块单元，还涉及使用该电流变换模块单元的系统，具体涉及一种IGBT模块单元及电力电子系统。
技术介绍
随着工业技术的快速发展，大型电力电子系统在各行业的应用越来越广泛，功率等级和功率密度也越来越高，以IGBT为核心器件的功率模块是大型电力电子系统的核心部件，由于使用环境特殊，要求功率模块具有结构紧凑、维护方便、功率密度高等特点，因此，功率模块常常被设计成一个功能完善的模块单元。现有的IGBTr功率模块一般主要由多个相互分立的IGBT元件并联再结合相当数量的直流滤波电容组成，结构松散，需占用较大的设备空间，不能满足高功率等级和高功率密度的需求，同时IGBT功率模块体积庞大，使整机成本大大增加。为了克服现有IGBT功率模块的上述缺陷，出现了 IGBT功率模块单元，这种IGBT 功率模块单元将两个IGBT功率模块集成在一个散热板两侧，减小了功率模块的体积，功率密度更高，维护也更加方便。但是，上述IGBT功率模块单元仍存在如下缺陷1、IGBT功率模块单元通常是将IGBT功率模块运用系统中的相邻两相的IGBT功率模块集成在一起，导致IGBT功率模块运用系统中的IGBT功率模块系统结构不统一，如在双馈风力发电机系统中，就存在三个结构和设计参数各不相同的IGBT功率模块单元。这样， 就使得IGBT功率模块运用系统难以实现IGBT功率模块单元之间的兼容，增加了 IGBT功率模块单元和IGBT功率模块运用系统的制造成本和维护成本；2、如果在现有IGBT功率模块单元基础上，为满足IGBT功率模块单元之间的兼容而将IGBT功率模块单元中的两个IGBT功率模块设计为相同的参数和结构，则会带来IGBT 功率模块单元的设计参数与IGBT功率模块运用系统的参数难以匹配的问题，造成IGBT功率模块单元中IGBT功率模块能力富裕和浪费以及IGBT功率模块单元制造成本高的缺陷。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题之一是，提供一种IGBT模块单元，克服现有技术存在的上述缺陷，降低IGBT模块的制造成本和维护成本。本技术要解决的技术问题之二是，提供一种电力电子系统，使用上述IGBT模块单元，克服现有技术存在的上述缺陷，降低使用IGBT模块的电力电子系统的制造成本和维护成本。本技术解决其技术问题之一所采用的技术方案是构造一种IGBT模块单元， 包括板状换热器、第一 IGBT组件和第二 IGBT组件；所述第一 IGBT组件包括第一 IGBT、连接该第一 IGBT的IGBT驱动板和并联连接该第一 IGBT输出端的交流引出铜排； 所述第二 IGBT组件包括第二 IGBT、连接该第二 IGBT的IGBT驱动板和并联连接该第二 IGBT输出端的交流引出铜排；所述第一 IGBT面接触安装在所述板状换热器的一侧A，所述第二 IGBT面接触安装在所述板状换热器的A侧相对的另一侧；其特征在于，所述第一 IGBT的功率总量小于所述第二 IGBT的功率总量。在本技术的IGBT模块单元中，所述第一 IGBT组件和第二 IGBT组件分别包括与每个所述IGBT对应的门极附加板和无感吸收电容，所述门极附加板与对应的IGBT连接， 并按IGBT、门极附加板、IGBT驱动板顺序分层设置，所述无感吸收电容连接在所述IGBT与正、负直流Bus连接铜排的连接端上。在本技术的IGBT模块单元中，所述第一 IGBT组件和第二 IGBT组件的IGBT 数量为多个，该多个IGBT横向阵列连接在所述板状换热器侧表面上。本技术解决其技术问题之二所采用的技术方案是构造一种电力电子系统， 包括多个IGBT模块单元和连接该多个IGBT模块单元的电气部件，该IGBT模块单元包括板状换热器、第一 IGBT组件和第二 IGBT组件；所述第一 IGBT组件包括第一 IGBT、连接该第一 IGBT的IGBT驱动板和并联连接该第一 IGBT输出端的交流引出铜排；所述第二 IGBT组件包括第二 IGBT、连接该第二 IGBT的IGBT驱动板和并联连接该第二 IGBT输出端的交流引出铜排；所述第一 IGBT面接触安装在所述板状换热器的一侧A，所述第二 IGBT面接触安装在所述板状换热器的A侧相对的另一侧；其特征在于，所述第一 IGBT的功率总量小于所述第二 IGBT的功率总量；所述多个IGBT模块单元的每个IGBT模块单元结构相同，具有互换性。在本技术的电力电子系统中，所述第一 IGBT组件和第二 IGBT组件分别包括与每个所述IGBT对应的门极附加板和无感吸收电容，所述门极附加板与对应的IGBT连接， 并按IGBT、门极附加板、IGBT驱动板顺序分层设置，所述无感吸收电容连接在所述IGBT与正、负直流Bus连接铜排的连接端上。在本技术的电力电子系统中，所述第一 IGBT组件和第二 IGBT组件的IGBT数量为多个，该多个IGBT横向阵列连接在所述板状换热器侧表面上。实施本技术的IGBT模块单元及电力电子系统，与现有技术比较，其有益效果是1.该IGBT模块单元将两个不同功率等级的IGBT组件集成在一个单元中，与电力电子系统中与IGBT模块单元的不同IGBT组件连接的功率等级不同的特点相适应，使电力电子系统在采用本IGBT模块单元时，可以统一 IGBT模块单元的设计参数和结构，实现IGBT 模块单元的兼容和互换，从而大大降低电力电子系统的设备维护成本，提高IGBT模块单元的生产效率；2.便于IGBT模块单元的设计参数优化和结构的标准化。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中图1是本技术IGBT模块单元一种实施例的立体图。图2是图一实施例从一侧俯视观察的立体图。图3是图一实施例从另一侧俯视观察的立体图。图4是图一实施例去掉支撑组件后的立体图。图5是本技术IGBT模块单元另一种实施例的立体图。具体实施方式如图1、图2、图3、图4所示，本技术的IGBT模块单元5包括板状换热器8、第一 IGBT组件1、第二 IGBT组件2、直流滤波电容组6、正、负直流Bus连接铜排7 (包括绝缘层)。其中第一 IGBT组件1包括第一 IGBT3、连接第一 IGBT3的IGBT驱动板11、IGBT门极附加板10和并联连接第一 IGBT3输出端的交流引出铜排12。第一 IGBT3、IGBT门极附加板、IGBT驱动板顺序分层设置。第一 IGBT3的数量根据设计需要确定。在交流引出铜排12上，还设置有L形的引出铜排13，以便引出连接。在其他实施例中，不设置引出铜排13也可实现引出连接。第二 IGBT组件2包括第二 IGBT4、连接第二 IGBT4的IGBT驱动板、IGBT门极附加板和并联连接第二 IGBT4输出端的交流引出铜排。第二 IGBT4、IGBT门极附加板、IGBT驱动板顺序分层设置。第二 IGBT4的数量根据设计需要确定。在交流引出铜排上，可以设置L形的引出铜排，也可以不设置L形的引出铜排，不影响本专利技术目的的实现。在其他实施例中，采用非焊针式IGBT时，IGBT门极附加板的功能可集成在IGBT驱动板中，从而可以省略IGBT门极附加板。第一 IGBT3与板状换热器8面接触安装板状换热器8的一侧表面A上。第二 IGBT4 与板状本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＩＧＢＴ模块单元，包括板状换热器、第一ＩＧＢＴ组件和第二ＩＧＢＴ组件；所述第一ＩＧＢＴ组件包括第一ＩＧＢＴ、连接该第一ＩＧＢＴ的ＩＧＢＴ驱动板和并联连接该第一ＩＧＢＴ输出端的交流引出铜排；所述第二ＩＧＢＴ组件包括第二ＩＧＢＴ、连接该第二ＩＧＢＴ的ＩＧＢＴ驱动板和并联连接该第二ＩＧＢＴ输出端的交流引出铜排；所述第一ＩＧＢＴ面接触安装在所述板状换热器的一侧Ａ，所述第二ＩＧＢＴ面接触安装在所述板状换热器的Ａ侧相对的另一侧；其特征在于，所述第一ＩＧＢＴ的功率总量小于所述第二ＩＧＢＴ的功率总量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：盛小军，廖荣辉，黄载尧，
申请(专利权)人：深圳市禾望电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94