[实用新型]一种适用于兆瓦级风电变流器的功率组件

说明书

本实用新型公开了一种适用于兆瓦级风电变流器的功率组件，属于风力发电并网变流器技术领域。包括功率系统和电容系统，所述功率系统包括两个背对背设置的功率单元，功率单元之间通过U型连接件连接，功率单元之间形成空腔；U型连接件包括U型槽体及设置在U型槽体端部的滑块，U型槽体设置在空腔内；电容系统设置在功率系统的一侧，且电容系统与功率系统之间通过可拆卸方式连接。充分结合功率组件的紧凑化、模块化及平衡性，实现拆装方便，散热性能良好等目的。

技术领域

本实用新型涉及一种风电变流器的功率组件，尤其涉及一种适用于兆瓦级风电变流器的功率组件，属于风力发电并网变流器技术领域。

背景技术

在现有的功率组件中，一般将直流母线电容与IGBT模块分开布置，一方面不利于检修，另一方面也增加了IGBT模块与电容间的杂散电感，容易造成开关器件的关断过电压。

国知局于2011年11月02日公开了一种公开号CN202026233U，专利名称为“一种IGBT功率模块系统结构 ”的专利文献，公开：包括系统单元和液冷换热器，系统单元包括IGBT功率组件、直流滤波电容组件、正、负直流Bus连接铜排和第一绝缘层；正、负直流Bus连接铜排并联直流滤波电容、并联IGBT功率模块输入端，第一绝缘层位于正、负直流Bus连接铜排与直流滤波电容组件之间；液冷换热器两侧分别布置一个系统单元，直流滤波电容底面与液冷换热器侧表面相贴固定连接在该液冷换热器上，IGBT功率模块横向阵列连接在液冷换热器侧表面上。

国知局于2011年11月23日公开了一种公开号为CN202050352U，专利名称为“一种IGBT功率系统 ”的专利文献，公开：包括系统单元、连接结构和液冷换热器，系统单元包括IGBT功率组件、直流滤波电容组件、正、负直流Bus连接铜排和支撑件；正、负直流Bus连接铜排并联直流滤波电容、并联IGBT功率模块输入端，IGBT功率组件和直流滤波电容组件连接在支撑件上，两个系统单元以支撑件折边相对安装，两个支撑件连接成箱形；两个系统单元的IGBT功率模块连接在液冷换热器上。

在上述的两件专利文献中，分别提出了一种功率组件，将母线电容组、IGBT模块以及直流母排等元件设计为一个整体，母线电容与IGBT模块紧靠布置，结构更为紧凑，减小了功率组件的安装体积，一定程度上降低了杂散电感，减小了开关器件的过电压风险。但上述设计方式存在以下弊端：

一、非模块化设计，在功率组件内任意器件需要维修更换时，均需将整个功率组件进行拆卸；

二、应用时，靠螺钉直接安装固定于柜内，装卸不够方便，增加安装及维护的难度和工作量。

国知局于2018年06月22日公开了一种公开号为CN207530696U，专利名称为“一种大功率双馈变流器的水冷功率组件 ”的专利文献，公开：包括两个系统单元和一个液冷散热器。两个系统单元分别背靠背布置在所述液冷散热器的两侧。每个系统单元包括两个IGBT模块、四个缓冲吸收电容、一块并联驱动板、一片直流复合母排、交流均流排等。该实用新型可以提高功率组件的功率等级和功率密度，满足风电机组对高功率密度的功率组件的需要，使风电变流器结构紧凑，方便维护。在该专利中，将直流母线电容从功率组件中分离出来，放于其他位置，减小功率组件的整体体积，一定程度上提高了功率组件的功率密度；但因直流母线电容与功率组件之间分离布置，增加线路的杂散电感。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足，而提出了一种适用于兆瓦级风电变流器的功率组件。充分考虑功率组件的紧凑化、模块化及平衡性，实现拆装方便，散热性能良好等目的。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：