一种光伏并网逆变系统功率模块装置的制作方法

本实用新型涉及一种光伏并网逆变系统功率模块装置，具体涉及一种IGBT功率模块结构布局装置。

背景技术：

随着工业技术的快速发展，大型电力电子设备在各行业的应用越来越广泛，在电力电子设备中，功率模块单元包括是整个设备的核心，功率单元的性能决定整个设备性能。以IGBT为核心器件的功率模块是大型电力电子设备的核心部件，由于使用环境特殊，要求功率模块具有结构紧凑、维护方便、功率密度高等特点，因此，功率模块常常被设计成一个功能完善的模块单元。

现有的IGBT功率模块一般主要由多个相互分立的IGBT元件并联再结合相当数量的直流滤波电容组成，结构松散，需占用较大的设备空间，使得现有IGBT功率模块存在如下缺陷：

1、由于逆变设备整机结构体积的限制，并联的IGBT元件或直流滤波电容数量受到限制，不能满足高功率等级和高功率密度的需求；

2、同时IGBT元件相互分立的结构往往需要采取相互分立的散热方案，结构复杂，不利于整机体积的减小和功率密度的提高；

3、过多IGBT元件的直接并联容易引起IGBT元件之间电流不均衡、IGBT元件与滤波电容之间的杂散电感高导致IGBT关断时产生过电压击穿等问题；容易造成IGBT过热，导致停机，严重时会导致IGBT炸机的问题。

4、同时IGBT功率模块体积庞大使整机成本大大增加。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种IGBT功率模块系统结构，克服现有技术存在的上述缺陷，适用于光伏逆变系统中的逆变功率模块，能有效解决IGBT输出电流不均衡带来的母排不均流、停机和炸机等问题。

本实用新型的技术目的是采用以下技术方案实现的。

本实用新型提供的光伏并网逆变系统功率模块装置，包括框形的机架、盖板、散热器、IGBT功率组件部分、直流滤波电容组件部分、正负极直流连接铜排，

其中，IGBT功率组件部分包括多个IGBT功率模块，直流滤波电容组件部分包括多个(例如8个)电容组和电容固定板，

框形的机架的一侧安装有盖板，盖板高出于机架，散热器固定于机架的上方及高出于机架的盖板部分的一侧，在高出于机架的盖板部分的另一侧安装有多个(例如4个)IGBT模块，在各IGBT模块的交流测安装有汇流铜排，汇流铜牌连接交流输出铜排，

模块驱动板通过驱动板支撑架来固定安装在IGBT模块上，

在IGBT模块的直流侧安装有正负极连接铜排，正负极连接铜排包括叠层布置的正极铜排、负极铜排、在正极铜排和负极铜排之间进行绝缘的绝缘纸，分别与正极铜排和负极铜排连接的正极直流输出铜排和负极直流输出铜排，在正极铜排和负极铜排上端安装有多个(例如四个)吸收电容，

在IGBT功率组件部分的下方的盖板上(即，与机架连接的盖板部分上)安装有电容组件部分，电容组中的每个电容底部固定在电容固定板上，电容固定板倒扣固定在机架一侧的盖板上。

进一步地，多个IGBT模块上方通过PVC罩防护。

进一步地，IGBT模块的侧面安装功率模块防护板。

进一步地，汇流铜排与交流输出铜排两者之间通过螺丝固定。

进一步地，正极直流输出铜排和负极直流输出铜排分别通过螺丝和正极铜排和负极铜排连接。

采用本实用新型的技术方案优点：

1.在结构上逆变系统功率模块装置分为两大组件部分装配，IGBT功率组件部分、电容组件部分，人员装配时可以分开组装，两大组件部分分别装配完成后，然后再组合在一起，最后安装几个散件。此结构大大提高了装配效率。

2.电容组中的每个电容底部固定在电容固定板上，这种倒扣固定在机架外部的方式(电容底部相反一侧靠近机架)，既保证了电容牢固的固定及良好的导电接触，又保证了机架内部良好的风道腔，避免了因器件阻挡气流导致的气流阻力过大问题。

3.结构紧凑，能够有效减少电容组与IGBT模块元件之间的杂散电感，减小IGBT模块关断时的电压冲击，有效降低IGBT模块过压击穿事故的发生；同时能够解决多个IGBT模块并联带来的不均流问题。

4.系统结构紧凑、功能划分清晰，安装、拆卸方便，系统体积更优化降低了制造成本。

附图说明

图1给出了本实用新型的光伏逆变功率模块IGBT功率组件部分示意图；

图2给出了本实用新型的光伏逆变功率模块电容组件部分示意图；

图3给出了本实用新型的光伏逆变功率模块内部结构示意图；

图4给出了本实用新型的光伏逆变功率模块整体示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案做进一步详细说明。

如图1-4所示，本实用新型提供的光伏并网逆变系统功率模块装置，包括框形的机架5、盖板6、散热器2、IGBT功率组件部分、直流滤波电容组件部分、正负极直流连接铜排，

其中，IGBT功率组件部分包括多个IGBT功率模块1，直流滤波电容组件部分包括8个电容组9和电容固定板10，

框形的机架的一侧安装有盖板6，盖板6高出于机架5，散热器2固定于机架的上方及高出于机架的盖板部分的一侧，在高出于机架的盖板部分的另一侧安装有4个IGBT模块1，在各IGBT模块的交流测安装有汇流铜排3，汇流铜牌连接交流输出铜排4，

模块驱动板7通过驱动板支撑架8来固定安装在IGBT模块1上，

在IGBT模块的直流侧安装有正负极连接铜排，正负极连接铜排包括叠层布置的正极铜排11、负极铜排12、在正极铜排和负极铜排之间进行绝缘的绝缘纸13，分别与正极铜排和负极铜排连接的正极直流输出铜排14和负极直流输出铜排15，在正极铜排和负极铜排上端安装有四个吸收电容16，

在IGBT功率组件部分的下方的盖板上(即，与机架连接的盖板部分上)安装有电容组件部分，电容组9中的每个电容底部固定在电容固定板10上，电容固定板倒扣固定在机架一侧的盖板上。

多个IGBT模块上方通过PVC罩防护17。IGBT模块的侧面安装功率模块防护板18。汇流铜排与交流输出铜排两者之间通过螺丝固定。正极直流输出铜排和负极直流输出铜排分别通过螺丝与正极铜排和负极铜排连接。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。