41 ]第一IGBT模块11的集电极与直流侧母线电容组的正极端相连，其公共端作为功率系统的正极端;第一IGBT模块11的发射极与第二IGBT模块12的集电极相连，其公共端与二极管模块15的第一阴极相连；
[0042]第二IGBT模块12的发射极与第三IGBT模块13的集电极相连；
[0043]第三IGBT模块13的发射极与第四IGBT模块14的集电极相连，其公共端与二极管模块15的第二阳极相连；
[0044]第四IGBT模块14的发射极与直流侧母线电容组的负极端相连，其公共端作为功率系统的负极端；
[0045]二极管模块15的第一阳极与二极管模块15的第二阴极相连，其公共端与直流侧母线电容组的中心端相连。
[0046]作为优选地，四个IGBT模块中的集电极均位于对应的发射极的同一侧，二极管模块15中的两个阴极也均位于对应的阳极的同一侧。
[0047]可以理解的是，由于四个IGBT模块为串联连接，故四个IGBT模块的集电极均位于对应的发射极的同一侧的话更便于进行连接。
[0048]进一步可知，这里的位于同一侧可以是四个IGBT模块中的集电极均位于对应的发射极的上方，另外，二极管模块15中的两个阴极也均位于对应的阳极的上方；当然，本发明对此不作特别限定。
[0049]可以理解的是，这里的上方指的是当固定板16处于竖直方向且第一IGBT模块11处于第二 IGBT模块12的上方时，每个IGBT模块的集电极位于对应的发射极的上方。
[0050]作为优选地，这里的二极管模块15位于第二IGBT模块12与第三IGBT模块13的垂直平分线上。
[0051 ]可以理解的是，与IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristors，集成门极换流晶闸管)或IEGT(Inject1n Enhanced Gate Transistor，增强注入栅晶体管)等压接式半导体器件相比，IGBT不仅成本低，且不采用压接式连接，工艺要求低，且工艺成熟。
[0052]另外，这里的第一IGBT模块11的集电极还与直流侧母线铜排的正极相连；第四IGBT模块14的发射极与直流侧母线铜排的负极相连。
[0053]其中，这里的直流侧母线电容组包括两个直流侧母线电容:
[0054]第一直流侧母线电容的第一端作为直流侧母线电容组的正极端;第一直流侧母线电容的第二端与第二直流侧母线电容的第一端相连，其公共端作为直流侧母线电容组的中心端;
[0055]第二直流侧母线电容的第二端作为直流侧母线电容组的负极端。
[0056]作为优选地，该系统还包括:
[0057]分别设置于四个IGBT模块上、且平行于对应的IGBT模块的集电极的四个驱动装置，用于连接功率系统的驱动光纤。
[0058]可以理解的是，这里的驱动装置的连接端可与二极管模块15位于第一直线的不同侧，从而便于驱动装置连接外部的驱动光纤，避免影响固定板16内部设置的电路线路，且容易进行操作和维护。当然，以上仅为优选方案，本发明对此不作过多限定。
[0059]其中，这里的固定板16为液冷板。当然，本发明对此不作过多限定。
[0060]本发明提供了一种二极管钳位型三电平变流器的功率系统，包括四个IGBT模块、二极管模块以及用于固定四个IGBT模块与二极管模块的固定板，其中，四个IGBT模块依次排列于同一条直线上，且每个IGBT模块中的发射极与集电极的设置方向均与该直线垂直，二极管模块中的两个阳极所处的直线和两个阴极所处的直线也均与该直线垂直，采用该种结构的功率系统的内部器件排列合理，不仅减小了功率系统的体积，提高了功率密度，同时还降低了换流回路间的杂散电感。本发明还提供了一种包括上述功率系统的二极管钳位型三电平变流器。
[0061]本发明还提供了一种二极管钳位型三电平变流器，该变流器包括以上功率系统。
[0062]需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0063]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种二极管钳位型三电平变流器的功率系统，其特征在于，包括四个IGBT模块、二极管模块以及用于固定四个所述IGBT模块与所述二极管模块的固定板;其中: 四个所述IGBT模块与所述二极管模块设置于所述固定板的同一侧表面； 四个所述IGBT模块依次排列于第一直线上，其中，每个所述IGBT模块中的集电极与发射极的设置方向均与所述第一直线垂直； 所述二极管模块位于所述第一直线的一侧;所述二极管模块包括两个阳极以及两个阴极，其中，两个所述阳极所处的直线与所述第一直线垂直，两个所述阴极所处的直线与所述第一直线垂直。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，四个所述IGBT模块中的集电极均位于对应的发射极的同一侧。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述二极管模块位于第二IGBT模块与第三IGBT模块的垂直平分线上。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，四个所述IGBT模块与所述二极管模块之间的连接关系具体为: 所述二极管模块包括两个二极管，所述二极管模块的第一阴极为第一二极管的阴极，所述二极管模块的第一阳极为所述第一二极管的阳极，所述二极管模块的第二阴极为第二二极管的阴极，所述二极管模块的第二阳极为所述第二二极管的阳极； 第一 IGBT模块的集电极与直流侧母线电容组的正极端相连，其公共端作为所述功率系统的正极端;所述第一 IGBT模块的发射极与所述第二 IGBT模块的集电极相连，其公共端与所述二极管模块的第一阴极相连； 所述第二 IGBT模块的发射极与所述第三IGBT模块的集电极相连； 所述第三IGBT模块的发射极与第四IGBT模块的集电极相连，其公共端与所述二极管模块的第二阳极相连； 所述第四IGBT模块的发射极与所述直流侧母线电容组的负极端相连，其公共端作为所述功率系统的负极端； 所述二极管模块的第一阳极与所述二极管模块的第二阴极相连，其公共端与所述直流侧母线电容组的中心端相连。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括: 分别设置于四个所述IGBT模块上、且平行于对应的IGBT模块的集电极的四个驱动装置，用于连接所述功率系统的驱动光纤。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固定板为液冷板。7.—种二极管钳位型三电平变流器，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的功率系统。
【专利摘要】本发明公开了一种二极管钳位型三电平变流器的功率系统，包括四个IGBT模块、二极管模块以及用于固定四个IGBT模块与二极管模块的固定板；其中：四个IGBT模块与二极管模块设置于固定板的同一侧表面；四个IGBT模块依次排列于第一直线上，其中，每个IGBT模块中的集电极与发射极的设置方向均与第一直线垂直；二极管模块位于第一直线的一侧；二极管模块包括两个阳极以及两个阴极，其中，两个阳极所处的直线与第一直线垂直，两个阴极所处的直线与第一直线垂直。该系统内部器件排列合理，减小功率系统的体积，提高了功率密度，降低了换流回路间杂散电感。
【IPC分类】H02M7/00
【公开号】CN105634293
【申请号】CN201610074488
【发明人】吕怀明, 季建强
【申请人】浙江海得新能源有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年2月2日