[发明专利]一种DC-AC变流器模块

说明书

本发明涉及高频变流技术，尤其涉及一种DC‑AC变流器模块。本发明提供的上述DC‑AC变流器模块可以包括SiC功率元件，以用于DC‑AC转换；支撑电容器，可以配置于所述逆变模块的直流换流回路上，以用于稳定中间直流电压，提供瞬时能量交换，并且吸收主要频段的直流纹波，所述主要频段可以为功率元件开关频率的偶数倍频段；高频电容器，可以配置于所述直流换流回路上，以用于吸收高频段的直流纹波，所述高频段可以为大于或等于50kHz的频段。本发明提供的上述DC‑AC变流器模块可以用于解决高频变流系统的直流换流回路中存在杂散电感、高频振荡、高频发热等现象的问题，从而实现基于SiC器件的高频变流器模块的工程化应用。

技术领域

本发明涉及高频变流技术领域，尤其涉及一种直流-交流(DC-AC)变流器模块。

背景技术

近年来，受益于电力电子技术发展迅猛，笨重且低效的变流器装置已有被小型且高效的变流装置取代的趋势。为了综合提高变流器装置的性能、效率和可靠性，并进一步减小变流器装置体积和重量，变流器的高频化正成为其中一种最重要的设计思路。高频化的变流器不仅可以减小变流器的体积和重量，从而增加产品的功率密度和性能价格比，还可以极大地提高瞬时响应速度。因此，变流器高频化已成为本领域最新的发展趋势。

在变流器的高频化进程中，传统的硅(Si)器件受到自身材料和结构的限制，并不适用于一些变流器高频化应用的场合。在相同功率等级下，以碳化硅(SiC)器件为代表的宽禁带材料功率器件的应用不但可以降低电路开关损耗，提高电路的开关频率，减小无源元件的体积与重量，增加变流器的功率密度，还可以大幅度地提升变流器的效率。

然而，在SiC器件于大功率变流装置的高频应用中，尽管SiC器件具有开关速度快的优势，其中的电感、电阻及电容元件的模型参数却都会随着频率的变化而产生变化。因此在实际应用中，换流过程中的瞬态过程将更加复杂，同时还将带来一些高频振荡、高频发热等问题。

因此，为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种高频变流技术，用于解决高频变流系统的直流换流回路中存在杂散电感、高频振荡、高频发热等现象的问题，从而实现基于SiC器件的高频变流器模块的工程化应用。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种直流-交流(DC-AC)变流器模块，用于解决高频变流系统的直流换流回路中存在杂散电感、高频振荡、高频发热等现象的问题，从而实现基于SiC器件的高频变流器模块的工程化应用。

在本发明提供的上述DC-AC变流器模块中，可以包括：

碳化硅(SiC)功率元件，以用于DC-AC转换；

支撑电容器，可以配置于所述逆变模块的直流换流回路上，以用于稳定中间直流电压，提供瞬时能量交换，并且吸收主要频段的直流纹波，所述主要频段可以为功率元件开关频率的偶数倍频段；

高频电容器，可以配置于所述直流换流回路上，以用于吸收高频段的直流纹波，所述高频段可以为大于或等于50kHz的频段。

优选地，在本发明提供的上述DC-AC变流器模块中，所述DC-AC变流器模块还可以包括吸收电容器；

所述吸收电容器可以配置于所述直流换流回路上，以用于吸收SiC功率元件开关过程产生的尖峰过压。

可选地，在本发明提供的上述DC-AC变流器模块中，所述高频电容器可以包括多个高频吸收电容；

多个高频吸收电容可以并联于所述直流换流回路。