一种高功率密度风冷储能变流器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高功率密度风冷储能变流器，涉及电力电子技术领域，包括机体，上述机体包括三层结构，上述结构依次搭接：第一层结构设有IGBT驱动模块，上述IGBT驱动模块包括第一IGBT驱动模块和第二IGBT驱动模块；第二层结构设有IGBT模块,上述IGBT模块包括至少12个IGBT和吸收电容；第三层结构设有散热模块，上述散热模块为锯齿热管散热器；上述IGBT驱动模块、IGBT模块和散热模块构成功率单元，上述IGBT模块与吸收电容电连接，第一IGBT驱动模块和第二IGBT驱动模块与IGBT模块电连接，锯齿热管散热器的散热片与储能变流器内部的空气接触面积大，散热效果好，但因其锯齿形状，所占储能变流器内部空间小，使储能变流器的内部有可压缩的空间，从而使储能变流器的结构更加紧凑。凑。凑。

【技术实现步骤摘要】
一种高功率密度风冷储能变流器


[0001]本技术涉及电力电子
，具体涉及一种高功率密度风冷储能变流器。

技术介绍

[0002]储能变流器,即电化学储能系统中，连接于电池系统与电网(或负载)之间的实现电能双向转换的变换器是整个储能系统中的重要组成部分，根据市场需求后期的电化学储能系统的储能变流器与电池组件会更倾向建成集装箱式的方案，故储能变流器的体积大小会往小型化发展，由于其电力电子器件IGBT发热会变大，为保证散热效果，通常留有较大的余量，导致整个储能变流器的体积偏大。

技术实现思路

[0003]本技术目的在于提供一种结构相比于传统的储能变流器更为紧凑、占用空间更小的高功率密度风冷储能变流器，解决储能变流器体积大的问题。
[0004]本技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种高功率密度风冷储能变流器，包括机体，上述机体包括三层结构，上述结构依次搭接：
[0006]第一层结构设有IGBT驱动模块，上述IGBT驱动模块包括第一IGBT驱动模块和第二IGBT驱动模块；
[0007]第二层结构设有IGBT模块,上述IGBT模块包括至少12个IGBT和吸收电容；
[0008]第三层结构设有散热模块，上述散热模块为锯齿热管散热器；
[0009]上述IGBT驱动模块、IGBT模块和散热模块构成功率单元，上述IGBT模块与吸收电容电连接，上述第一IGBT驱动模块、第二IGBT驱动模块均与IGBT模块电连接。
[0010]上述锯齿热管散热器的散热片和散热基板采用一块型材，并且没有任何连接点，导热效率能达到该型材材料的90％以上，散热效率更高，效果更好，在保证散热效果的前提下，减小散热器的体积，以此来缩小储能变流器的占用空间，使储能变流器的结构更紧凑。
[0011]锯齿热管散热器的散热片与储能变流器内部的空气接触面积大，散热效果好，但因其锯齿形状，所占储能变流器内部空间小，使储能变流器的内部有可压缩的空间，从而使储能变流器的结构更加紧凑。
[0012]上述IGBT中文名称为绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,具有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
[0013]进一步的，上述第一层结构远离第二层结构的一侧依次搭接有绝缘模块和转接模块，上述转接模块用于引入信号，搭接的布局方式使结构更紧凑。
[0014]进一步的，上述绝缘模块全部遮挡转接模块，上述绝缘模块隔断了转接模块和IGBT驱动模块，使转接模块与IGBT驱动模块能互不干扰，避免储能变流器因干扰而损伤或无法正常工作；
[0015]进一步的，上述第一层结构远离第二层结构的一侧设有叠层母排，上述叠层母排用于电连接IGBT模块和吸收电容，上述吸收电容与IGBT一一对应设置，使用叠层母排容易散热，冷却速度快,结构简单紧凑，节省了储能变流器的内部空间，起到了缩小储能变流器体积的作用，还降低了杂散电感，降低了尖峰电压，吸收电容吸收掉了尖峰电压，消除了由于叠层母排的杂散电感引起的尖峰电压，避免IGBT的损坏。
[0016]进一步的，上述IGBT模块设于散热模块靠近吸热面的一侧，散热模块与IGBT模块的表面垂直且竖直设置，风向自下而上，散热效果更好，对减小散热器的体积起到一定的作用，从而使储能变流器的结构更紧凑。
[0017]进一步的，上述IGBT模块外还设有IGBT输出端子排，上述IGBT输出端子排包括第一IGBT输出端子排和第二IGBT输出端子排，上述第一IGBT输出端子排和第二IGBT输出端子排与第一IGBT驱动模块电连接。
[0018]进一步的，上述第二IGBT输出端子排通过支撑绝缘子与机壳固定，支撑绝缘子作为支撑点，机壳与支撑绝缘子通过螺栓固定连接，使第二IGBT输出端子排固定于机壳上，保证第二IGBT输出端子排的正常使用，同时也因第二IGBT输出端子排不会左右晃动，增加了第二IGBT输出端子排的使用寿命。
[0019]进一步的，该储能变流器还包括机壳，上述绝缘模块与机壳通过螺栓固定连接，上述转接模块与绝缘模块通过螺钉固定连接，上述固定连接优选的有螺栓连接或螺钉连接。
[0020]上述绝缘模块与机壳固定，使第一IGBT驱动模块、第二IGBT驱动模块、转接模块与机壳之间保持足够绝缘距离，增加绝缘效果，保证安全性；绝缘模块作为转接模块的支撑件，用于转接模块的安装。
[0021]进一步的，上述机壳设有一开口，上述开口处设有第一盖板，检修时可打开第一盖板，上述第一盖板为采用金属材质制成，同储能变流器的内部保持安全的电气间隙，避免发生触电伤亡事故。
[0022]进一步的，上述机壳开设有用于外部接头与转接模块接通的通孔，上述通孔周边设有第二盖板，上述第二盖板为采用金属材质制成，同储能变流器的内部保持安全的电气间隙，防止转接模块处漏电，发生触电伤亡事故。
[0023]进一步的，上述机壳外设有把手，位于第二盖板的同一侧，储能变流器与外部接头连接时可以方便调整储能变流器的位置。
[0024]进一步的，上述机壳采用金属材质制成，用于包覆整个机体，同储能变流器的内部保持安全的电气间隙，避免发生触电伤亡事故，同时也对储能变流器的机体进行保护，延长了储能变流器的使用寿命。
[0025]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0026]上述机体包括三层结构，上述结构依次搭接，这样的布局方式，更加节约空间，使储能变流器的结构更加紧凑；上述散热模块为锯齿热管散热器，导热效率能达到该型材材料的90％以上，散热效率更高，效果更好，在散热效果相同的情况下，锯齿热管散热器的体积小于其他散热器，所以，散热器的体积缩小，所占用储能变流器的内部空间小，使储能变流器的结构更加紧凑，以此来改善储能变流器体积大的问题。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：
[0028]图1为本技术的前视图；
[0029]图2为本技术的左视图；
[0030]图3为本技术的右视图；
[0031]图4为图2中A
‑
A的剖面图；
[0032]图5为图2中B
‑
B的剖面图；
[0033]图6为图1中C
‑
C的剖面图；
[0034]图7为图3中D
‑
D的剖面图；
[0035]图8为锯齿散热器的平面示意图。
[0036]附图中标记及对应的零部件名称：
[0037]1‑
转接模块1，2
‑
绝缘模块，31
‑
第一IGBT驱动模块，32
‑
第二IGBT驱动模块，4
‑
IGBT模块，5
‑
散热模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高功率密度风冷储能变流器，其特征在于，包括机体，所述机体包括三层结构，所述结构依次搭接：第一层结构设有IGBT驱动模块，所述IGBT驱动模块包括第一IGBT驱动模块(31)和第二IGBT驱动模块(32)；第二层结构设有IGBT模块(4),所述IGBT模块(4)包括至少12个IGBT和吸收电容(12)；第三层结构设有散热模块(5)，所述散热模块(5)为锯齿热管散热器；所述IGBT驱动模块、IGBT模块(4)和散热模块(5)构成功率单元，所述IGBT模块(4)与吸收电容(12)电连接，所述第一IGBT驱动模块(31)、第二IGBT驱动模块(32)均与IGBT模块(4)电连接。2.根据权利要求1所述的一种高功率密度风冷储能变流器，其特征在于，所述第一层结构远离第二层结构的一侧依次搭接有绝缘模块(2)和转接模块(1)。3.根据权利要求2所述的一种高功率密度风冷储能变流器，其特征在于，所述绝缘模块(2)全部遮挡转接模块(1)。4.根据权利要求1所述的一种高功率密度风冷储能变流器，其特征在于，所述第一层结构远离第二层结构的一侧设有叠层母排，所述叠层母排用于电连接IGBT模块(4)和吸收电容(12)。5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立平，张川，汤济泽，赖成毅，曾捷，张黎，
申请(专利权)人：东方日立成都电控设备有限公司，
类型：新型
国别省市：