[发明专利]一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块

说明书

本发明公开了一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，在功率模块系统考虑足够散热的同时，设计为一种结构简单的大功率三电平模块，实现1.5‑2MW级的储能变流器设计，且结构上的巧妙设计使得模块设计小巧紧凑，两个镜像的IGBT并联结构及独特的叠层母排回路设计，达到均流的同时解决复杂回路走向，平面的设计方案使得装配简洁，减少模块结构体积占用，铜排组件前维护设计方便售后。旨在解决现有技术中存在的模块结构复杂，成本较高，维护困难的技术问题。

技术领域

本发明涉及储能变流器等新能源技术领域，尤其涉及一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块。

背景技术

在现有储能变流器产品中，如图1所示。当三电平结构的电路需要并联时一般是IGBT经过电抗器后并联，对并联的IGBT均流性设计要求低，但是需要有相同并联数的的电抗器及控制系统，电路结构复杂，控制系统复杂，成本较高。同时，I型三电平模块组件多，薄膜电容用量较普通模块多，要解决储能变流器紧凑性的市场需求，模块设计难度大。因此，如何通过结构均流设计达到IGBT直并要求，改变传统电路结构；如果减小功率模块的设计尺寸，如何能更方便维护等问题是亟需解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，旨在解决现有技术中存在的电路拓扑以及模块结构复杂，成本较高，维护困难的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述储能变流器I型三电平结构直并功率模块包括两个单功率模块，每个单功率模块包括单面无侧壁的凹槽状壳体、设置于凹槽状壳体内部的IGBT固定平台、设置于凹槽状壳体内部的功率模块组件和用于凹槽状壳体顶部封装的盖板；其中：所述功率模块组件包括IGBT功率组件、IGBT驱动板、散热器、直流滤波组件；所述直流滤波组件包括薄膜电容和叠层母排，底层母排设置于薄膜电容和盖板之间，所述IGBT功率组件和IGBT驱动板固定设置于IGBT固定平台，所述薄膜电容与IGBT固定平台并排设置，并通过设置于壳体无侧壁处设置的散热器提高单功率模块散热效率。

优选的，一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述IGBT功率组件采用I型三电平结构，所述两个单功率模块通过IGBT功率组件内的I型三电平结构直并连接，将两个包含IGBT功率组件的单功率模块直并为一路。

优选的，一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述薄膜电容上接触面、IGBT功率组件上接触面、IGBT驱动组件上接触面和散热器上接触面处于同一平面。

优选的，一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述叠层母排采用五路叠四层的平面结构，配合IGBT并联结构，实现IGBT均流设计。

优选的，一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述IGBT固定平台与壳体底面之间连接设置有支撑板，所述支撑板设置于靠壳体内侧壁两侧，支撑板与IGBT固定平台构成便于散热的腔体空间。

优选的，一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述散热器设置于腔体空间的壳体无侧壁方向侧，用以通过腔体空间对功率模块组件进行散热。

优选的，一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述单功率模块还包括贴附设置于IGBT驱动板的铜排组，用以提高功率模块组件的散热效率。

优选的，一种储能变流器I型三电平结构直并功率模块，所述盖板设置有散热孔。