[实用新型]一种模块并联的逆变电源主电路单元装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多只功率模块并联的光伏逆变电源主电路的单元装置。 

背景技术

光伏发电技术在可再生能源的利用中占有重要地位，近年来发展迅猛，其功率等级也迅速从家用小功率迈进电站型大功率和超大功率。功率等级的提升必然要求增加功率器件容量和散热器件体积。然而由于每只IGBT模块能承受的功率有限，通常采用多只模块并联的方式来提高功率器件容量，这就在模块均流和体积方面对主电路设计提高了难度。 

目前应用在中大功率光伏逆变器的主电路结构通常采用两种方式：一种是一体化设计，即所有功率器件、散热器、电容、母线排全部集成在一个整体模块，这样会产生电路单元体积大、散热不均匀、机柜空间利用率低的问题，同时由于模块整体较重，将对安装和维护提出更多设备上的要求，提高了产品成本；另一种方式是模块化设计，即每一相的滤波电容模块直接与功率管就近并联，并联后的三相再连接在一起接到直流电源上，这种方式由于直流侧连接线路较长，分布电感较大，而且由于各相滤波电容组没能就近并联在一起，造成电容利用率较低。 

实用新型内容

所要解决的技术问题 ：针对以上不足本实用新型提供了一种多只功率模块并联的逆变电源单元式结构，其母线排结构紧凑、线路杂散电感小、电容利用率高，且散热性好、空间利用率高、安装维护方便。 

技术方案： 

本实用新型通过以下技术方案而实现：一种模块并联的逆变电源主电路单元装置，其特征在于：包括三组模块化的逆变单元和输入母线排；每组逆变单元都包括散热器、功率器件、功率器件驱动模块、缓冲吸收电容、高压叠层母排、PCB板、电解电容群组、均压电阻；每组逆变单元都包括数量大于等于两个的功率器件；同一逆变单元的功率器件固定在散热器上，每个散热器出口对接风机，功率器件驱动模块连接在功率器件表面，低电感缓冲吸收电容设置在功率器件的输入端；高压叠层母排将同一逆变单元内的功率器件并联连接；电解电容群组和均压电阻设置于PCB板上，PCB板的形状和正负极螺孔与高压叠层母排的形状相匹配；PCB板固定于高压叠层母排上部，且平行于功率器件所在平面；PCB板不仅与单元内的高压叠层母排相连，而且与相邻单元的高压叠层母排相连；输入母线排固定于高压叠层母排上部，输入母线排与各单元内的叠层母线排并联连接。

所述的电解电容群组包括两个串联的电容组；而每组电容组又包括数量大于等于一个的电容，电容间为并联，每个电容组并联一个均压电阻。 

所述的高压叠层母排包括正极叠层母排和负极叠层母排；两个母排之间有一绝缘板，正极叠层母排和负极叠层母排的上、下部均开设有平行于IGBT模块平面的螺孔，螺孔位置与由功率器件的管脚相匹配。 

有益效果: 

本实用新型采用单元式结构将每相模块化设计，有效拆分功率单元重量，便于流水线生产和易于安装维护。各个单元采用独立风道，使整个装置散热均匀，提升了散热效果。叠层母排、功率模块和电容板采用层叠结构，使单元内结构紧凑，空间利用率高，同时降低了母线间的电感系数，减小分布电感和开关尖峰脉冲的影响。同一单元内的多只IGBT模块通过叠层母排并联在一起，各模块电流路径近似，利于模块间的并联均流，并且具有较强的可扩展性。每一相的滤波电容组不仅与本单元内的IGBT模块就近连接，而且与相邻单元的电容组就近并联在一起，连接线路短，提高了直流滤波电容利用率。均压电阻通过PCB板焊接与电容组并联，连接可靠安全，电阻根部不易折断或松动。低电感缓冲吸收电容直接贴装在功率器件输入端，有效的提升了其缓冲吸收能力。

附图说明

图1为实用新型的结构示意图； 

图2为单元内叠层母排结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。 

如图1至图2所示，其中，1为散热器，2为功率器件、3为功率器件驱动模块、4为缓冲吸收电容、5为高压叠层母排、6为PCB板、7为电解电容群组、8为均压电阻、9为输入母线排、10为正极叠层母排、11为绝缘板、12为负极叠层母排、正负极螺孔13、螺孔14。 

一种模块并联的逆变电源主电路单元装置，包括三组模块化的逆变单元和输入母线排9。每组逆变单元都包括散热器1、功率器件2、功率器件驱动模块3、缓冲吸收电容4、高 

压叠层母排5、PCB板6、电解电容群组7、均压电阻8。