[发明专利]一种级联逆变器一体式水冷装置

说明书

本发明的级联逆变器一体式水冷装置，包括一体式水冷板、连接铜排和若干功率单元模块，一体式水冷板的吸热面上固定有绝缘导热转换板，绝缘导热转换板为陶瓷材料，功率单元模块固定于绝缘导热转换板上；一体式水冷板上未设置绝缘导热转换板的部位覆盖有绝缘防护板，功率单元模块工作产生的热量经绝缘导热转换板传递给一体式水冷板。本发明的级联逆变器一体式水冷装置，通过设置陶瓷材料的绝缘导热转换板，不仅实现了热量传递，而且还实现了功率单元模块与一体式水冷板的电气隔离，采用普通工业冷却水冷却即可，无需采用去离子绝缘水，简化了冷却装置结构、缩小了冷却装置体积、降低了冷却装置成本。

技术领域

本发明涉及一种逆变器的水冷装置，更具体的说，尤其涉及一种级联逆变器一体式水冷装置。

背景技术

级联型逆变器目前主要应用于无功补偿发生器、高压变频器等工业性场合，使用水冷系统散热方式的逆变器主要应用于工业环境温度高、潮湿性大、飞尘多场合的防爆产品以及大功率产品上。常规水冷逆变器主要存在以下问题：

1.水冷系统复杂可靠性差，水冷控制系统以及散热系统均复杂，控制系统控制各种水泵运行停止、检测水冷系统压力、检测内部内冷循环导电率以及检测漏电保护功能等等，水路散热系统包括纯水循环回路、去离子回路、补水回路以及逆变散热回路，上述2个系统均复杂，控制系统使用器件较多容易造成器件失效高，散热系统水路管道多，内部接头多容易导致水路漏水现象，从而常规水冷散热可靠性差。

2. 常规水冷逆变器功率单元模块分开布置，单元有独自散热水冷板，功率单元模块功率器件直接安装散热器上，多个功率单元模块串联后电压逐步升高，每个功率单元模块之间存在电位差，为了避免由于功率单元电位差的存在而导电，这就要求冷却水必须是具备绝缘性能的去离子水粗措施，通过水冷板的水需要通过水冷系统降低导电率措施，保证各个单元水冷板不导电。另外单元之间通过水路管道连接，使得整个水路管路占用空间较大，使整套设备体积较大。

3.级联防爆产品在壳体内部放置功率单元模块，需要增加水冷散热系统，这样造成整体体积大，不方便井下运行，并且可靠性差不满足井下使用要求。

4.成本高，常规水冷系统散热逆变器水冷系统占总成本的大约1/3,水冷系统成本高。

常规级联逆变水冷散热方式存在系统复杂可靠性差、成本以及体积大的问题，当前水冷方式逆变器市场竞争越来越激烈，高可靠性、低成本和体积小更受用户的青睐。因此，级联型逆变器拥有一套安全高效的级联逆变散热系统尤为重要。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种级联逆变器一体式水冷装置。

本发明的级联逆变器一体式水冷装置，包括一体式水冷板、连接铜排和若干功率单元模块，一体式水冷板的内部设置有水冷腔，一体式水冷板的两端均设置有与水冷腔相通的进水口和出水口；其特征在于：一体式水冷板的吸热面上固定有数量与功率单元模块的数量相等的绝缘导热转换板，绝缘导热转换板为陶瓷材料，功率单元模块固定于绝缘导热转换板上；一体式水冷板上未设置绝缘导热转换板的部位覆盖有绝缘防护板，相邻功率单元模块经连接铜排相连接；功率单元模块工作产生的热量经绝缘导热转换板传递给一体式水冷板，一体式水冷板中流通的冷却水将热量带走；所述一体式水冷板采用普通工业冷却水进行冷却换热。

本发明的级联逆变器一体式水冷装置，所述若干功率单元模块串联形成无功发生器电路或者高压变频器电路，高压变频器电路中每个功率单元模块的输入端设置有整流电路模块，整流电路模块的输入端接于三相交流电上，输出端形成的直流电压接于功率单元模块的两端，通过控制功率单元模块中IGBT器件的通断来实现逆变。

本发明的级联逆变器一体式水冷装置，所述绝缘防护板采用橡胶或塑料材质的绝缘材料。

本发明的级联逆变器一体式水冷装置，所述每个绝缘导热转换板处的一体式水冷板中均设置有水冷通道，流经水冷通道的冷却水将绝缘导热转换板传递的热量带走。