[实用新型]一种集成式功率模块以及光伏并网逆变装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光伏并网发电技术领域，具体涉及一种集成式功率模块以及包含该集成式功率模块的光伏并网逆变装置。

背景技术

太阳能是一种新兴的绿色能源，由于其清洁、高效、永不衰竭、且不受地域资源限制，因此具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，可广泛应用于社会生活的各个领域，特别是应用于光伏并网电站系统。

大功率光伏并网逆变装置是光伏电站的核心设备，其包括电容器、并网逆变器、LCL滤波器、交流接触器等多种器件。在光伏并网逆变装置中，光伏阵列中产生的直流电在电容器中滤除纹波后，在并网逆变器中转换成与电网同频、同相的符合电网要求的正弦交流电，然后经LCL滤波器滤除高次谐波，最后经过交流接触器输入电网。目前，现有的并网逆变装置大都是设置在逆变柜体中。其中，并网逆变器是由多个功率器件经串联或并联连接，并通过控制单元的控制，同时利用功率器件本身具有的通断能力，实现将直流电转化为交流电的功能器件。目前，并网逆变器中的功率器件一般采用绝缘门双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，I GBT具有GTR(大功率晶体管)高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点，以及MOSFET(场效应晶体管)高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点；但是，IGBT同时也是一种大功率电子元件，发热量可达数千瓦，而要保持I GBT正常使用，其温度不能超过某一界限(若温度过高可能会引起IGBT的热击穿)，而且，IGBT过高的发热量和逆变柜体的散热性能差也会导致逆变柜体中某他器件的性能下降，最终导致整个系统不稳定。

同时，目前大功率光伏并网逆变装置除散热性不好之外，还存在很多布局不合理的地方。比如：同种器件由于体积大、数量多，布局稍有不合理，很容易造成逆变柜体中空间紧张；多种器件之间的接线比较零乱，不便于线路检查；引线过长，影响电子器件的电气性能指标；电子器件的进线端子、出线端子及其他接线端子不统一，导致操作人员对电子器件的安装、操作和维护均不方便；柜体内的空间没有得到合理的利用，空间利用率低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术所存在的上述不足，提供一种集成式功率模块以及包含该集成式功率模块的并网逆变装置，该集成式功率模块的布局合理，能够有效节省逆变柜体中功率模块的占用空间。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该集成式功率模块包括电容组、功率器件组以及散热单元，其中，该集成功率模块中还包括有箱体，所述电容组安装在箱体的前面板上，所述散热单元包括散热器组，所述功率器件组与所述散热器组组装在一起，并共同安装在箱体的后面板上。

优选的是，所述功率器件组的输入端与所述电容组的输出端连接在一起，所述电容组的输入端构成该集成式功率模块的进线端子，所述功率器件组的输出端构成该集成式功率模块的出线端子，该集成式功率模块的进线端子和二次接线端子设置在箱体的前面板上，该集成式功率模块的出线端子设置在箱体的底部。

优选的是，所述电容组包括多个并联连接的电容，所述功率器件组包括多个并联连接的功率器件，所述散热器组包括多个散热器，所述散热器的数量与功率器件的数量相等，每个散热器上对应安装一个功率器件。

优选的是，单个散热器包括基片和散热齿片，所述基片和散热齿片连接为一体，所述散热齿片固定在箱体的后面板上，所述单个功率器件安装在单个散热器的基片上，所述多个电容的各输出端通过第一并联连接组件并联连接，所述多个功率器件的各输入端通过第二并联连接组件并联连接，所述第一并联连接组件与第二并联连接组件连接为一体。

优选的是，所述第一并联连接组件为第一叠层母排，所述第一叠层母排包括第一面板、第二面板和第一连接板，所述第一面板与第二面板以及第一连接板分别连接，第一面板、第二面板以及第一连接板的板面方向互相垂直，第一连接板设于第一面板的侧边，所述多个电容设于第一面板上，第一连接板上开设有第一螺孔；所述第二并联连接组件为第二叠层母排，所述第二叠层母排包括第三面板和第三连接板，所述第三面板与第三连接板的板面方向垂直，且第三连接板设于第三面板的侧边，所述第三连接板上开设有与第一连接板上的第一螺孔对应的第三螺孔，通过在所述第一螺孔和第三螺孔中设置螺栓能使第一叠层母排和第二叠层母排连接在一起。