一种三电平功率模块系统装置及风电变流器的制作方法

1.本发明涉及电力电子产品技术领域，尤其涉及一种三电平功率模块系统装置及风电变流器。


背景技术：

2.随着海上风电技术的快速发展，风电变流器所使用的功率模块的功率等级逐渐升高；
3.传统功率模块大多为单相输入模块，并联使用时功率受限；增加母线电容纹波电流，整机柜内布线数量多，生产工序复杂；
4.为此，亟需一种系统分层清晰，装配简单，节省成本，维护方便，维护时不需要借助额外工装辅助，更易于进行并联使用,降低母线电容纹波电流，功能性强的三电平功率模块系统装置。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提出一种三电平功率模块系统装置，该三电平功率模块系统装置系统分层清晰，装配简单，节省成本，维护方便，维护时不需要借助额外工装辅助，更易于进行并联使用,降低母线电容纹波电流，功能性强。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种三电平功率模块系统装置，包括模块结构本体，设置于模块结构本体上的直流汇流母排、交流三相铜排及功率模块组件，电流通过功率模块组件连接至对应的直流汇流母排对外进行功率传输，所述交流三相铜排与所述功率模块组件连接，所述直流汇流母排包括正极端、负极端及n极端，所述正极端、负极端及n极端连接至对应的功率模块的端子，所述正极端、负极端及n极端采用绝缘构件进行安规隔离；所述直流汇流母排正极端、负极端及n极端分别连接对应的正极端、负极端及n极端的母线电容组件进行对外电流输出。
7.优选地，所述直流汇流母排的正极端、负极端及n极端相互堆叠在一起。
8.优选地，所述三电平功率模块系统装置还包括液冷换热器，所述液冷换热器与所述功率模块组件设置为一体，并对功率模块组件进行散热。
9.优选地，当所述功率模块模组包括n个功率模块时，n个所述功率模块模组中的功率模块形成一个回路。
10.优选地，所述三电平功率模块系统装置还包括功率模块驱动板、模块电源板及检测板，所述模块电源板及检测板集成在功率模块内部。
11.优选地，所述三电平功率模块系统装置还包括功率模块驱动板、模块电源板及检测板，所述模块电源板及检测板设置在功率模块外部。
12.优选地，所述直流汇流母排正极端、负极端及n极端的每相铜排分别有两个铜排组成，所述正极端及n极端使用绝缘构件进行隔离，所述负极端及n极端使用绝缘构件进行隔离。
13.本发明还公开一种风电变流器，所述风电变流器还包括上述所述的三电平功率模块系统装置。
14.采用上述结构之后，三电平功率模块系统装置，包括模块结构本体，设置于模块结构本体上的直流汇流母排、交流三相铜排及功率模块组件，电流通过功率模块组件连接至对应的直流汇流母排对外进行功率传输，所述直流汇流母排包括正极端、负极端及n极端，所述正极端、负极端及n极端连接至对应的功率模块的端子，所述正极端、负极端及n极端采用绝缘构件进行安规隔离；所述直流汇流母排正极端、负极端及n极端分别连接对应的正极端、负极端及n极端的母线电容组件进行对外电流输出，所述三电平功率模块系统装置还包括母线电容组件，所述直流汇流母排正极端、负极端及n极端分别连接对应的正极端、负极端及n极端的母线电容组件进行对外电流输出，该三电平功率模块系统装置系统分层清晰，装配简单，节省成本，维护方便，维护时不需要借助额外工装辅助，更易于进行并联使用,降低母线电容纹波电流，功能性强。
附图说明
15.图1为本发明的三电平功率模块系统装置的整体结构图。
16.图2为本发明的三电平功率模块系统装置的直流汇流母排的结构图。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
18.实施例一
19.请参阅图1，图1为本发明的三电平功率模块系统装置的整体结构图；本实施例公开了一种三电平功率模块系统装置，包括模块结构本体25、设置于模块结构本体上的直流汇流母排、交流三相铜排及功率模块组件27，所述交流三相铜排与所述功率模块组件27连接，在本实施例中，直流汇流母排11包括正极端111、负极端111及n极端111，正极端111、负极端111及n极端111连接至功率模块组件27的端子，正极端111、负极端111及n极端111采用绝缘构件进行安规隔离。
20.在本实施例中，绝缘构件为绝缘膜绝、绝缘纸，在其他实施例中，也可以为其他类型的绝缘构件。
21.本实施例中，当所述功率模块模组包括n个功率模块时，n个所述功率模块模组中的功率模块形成一个回路。
22.在本实施例中，三电平功率模块系统装置还包括功率模块驱动板、模块电源板及检测板，模块电源板及检测板集成在功率模块组件的功率模块内部。
23.直流汇流母排11的正极端111、负极端111及n极端111的每相铜排分别由两个铜排组成，正极端111及n极端111使用绝缘构件进行隔离，负极端111及n极端111使用绝缘构件进行隔离。
24.在本实施例中，所述三电平功率模块系统装置还包括母线电容组件，直流汇流母排正极端、负极端及n极端分别连接对应的正极端、负极端及n极端的母线电容组件进行对
外电流输出。
25.在本实施例中，所述直流汇流母排的正极端、负极端及n极端相互堆叠在一起。
26.所述三电平功率模块系统装置还包括液冷换热器，所述液冷换热器29与所述功率模块组件设置为一体，并对功率模块组件进行散热。
27.实施例二
28.本实施例以实施例一为基础，所不同的是所述三电平功率模块系统装置还包括功率模块驱动板、模块电源板及检测板，模块电源板及检测板设置在功率模块组件的功率模块外部。
29.实施例三
30.本实施例公开了一种风电变流器，所述风电变流器包括实施例一或实施例二所述的三电平功率模块系统装置。
31.该三电平功率模块系统装置系统分层清晰，装配简单，节省成本，维护方便，维护时不需要借助额外工装辅助，更易于进行并联使用,降低母线电容纹波电流，功能性强。
32.应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种三电平功率模块系统装置，其特征在于，包括模块结构本体，设置于模块结构本体上的直流汇流母排、交流三相铜排及功率模块组件，电流通过功率模块组件连接至对应的直流汇流母排对外进行功率传输，所述交流三相铜排与所述功率模块组件连接，所述直流汇流母排包括正极端、负极端及n极端，所述正极端、负极端及n极端连接至功率模块组件的端子，所述正极端、负极端及n极端采用绝缘构件进行安规隔离；所述三电平功率模块系统装置还包括母线电容组件，所述直流汇流母排正极端、负极端及n极端分别连接对应的正极端、负极端及n极端的母线电容组件进行对外电流输出。2.根据权利要求1所述的三电平功率模块系统装置，其特征在于，所述直流汇流母排的正极端、负极端及n极端相互堆叠在一起。3.根据权利要求1所述的三电平功率模块系统装置，其特征在于，所述三电平功率模块系统装置还包括液冷换热器，所述液冷换热器与所述功率模块组件设置为一体，并对功率模块组件进行散热。4.根据权利要求1所述的三电平功率模块系统装置，其特征在于，当所述功率模块模组包括n个功率模块时，n个所述功率模块模组中的功率模块形成一个回路。5.根据权利要求1所述的三电平功率模块系统装置，其特征在于，所述三电平功率模块系统装置还包括功率模块驱动板、模块电源板及检测板，所述模块电源板及检测板集成在功率模块组件的功率模块内部。6.根据权利要求1所述的三电平功率模块系统装置，其特征在于，所述三电平功率模块系统装置还包括功率模块驱动板、模块电源板及检测板，所述模块电源板及检测板设置在功率模块组件的功率模块外部。7.根据权利要求1所述的三电平功率模块系统装置，其特征在于，所述直流汇流母排正极端、负极端及n极端的每相铜排分别有两个铜排组成，所述正极端及n极端使用绝缘构件进行隔离，所述负极端及n极端使用绝缘构件进行隔离。8.根据权利要求1所述的三电平功率模块系统装置，其特征在于，所述功率模块组件的功率模块将霍尔传感器集成在功率模块内部。9.一种风电变流器，其特征在于，所述风电变流器还包括权利要求1至8任一所述的三电平功率模块系统。

技术总结
本发明公开了一种三电平功率模块系统装置，包括模块结构本体，设置于模块结构本体上的直流汇流母排、交流三相铜排及功率模块组件，电流通过功率模块组件连接至对应的直流汇流母排对外进行功率传输，所述交流三相铜排与所述功率模块组件连接，所述直流汇流母排包括正极端、负极端及N极端，所述正极端、负极端及N极端连接至功率模块组件的端子，直流汇流母排正极端、负极端及N极端分别连接对应的正极端、负极端及N极端的母线电容组件进行对外电流输出；该三电平功率模块系统装置系统分层清晰，装配简单，节省成本，维护方便，维护时不需要借助额外工装辅助，更易于进行并联使用,降低母线电容纹波电流，功能性强。功能性强。功能性强。


技术研发人员：唐佛源 周党生 王琰 姜圳
受保护的技术使用者：深圳市禾望电气股份有限公司
技术研发日：2022.02.27
技术公布日：2022/5/25