(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111423599.6 (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 许继集团有限公司 地址 461000 河南省许昌市许继大道12 98 号 申请人 许继电气股份有限公司 (72)发明人 焦洋洋　贾艳玲　张宾　李飞　 姚艳芳　窦琼珠　王凯　陈本乾　 李申　 (74)专利代理 机构 北京中创云知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11837 代理人 徐辉 (51)Int.Cl. H02M 1/00(2007.01) H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种紧凑型功率模块及配网变换器 (57)摘要 一种紧凑 型功率模块及配网变换器。 该紧凑 型功率模块包括： 外壳、 散热器、 IGBT、 IGBT驱动 板、 控制板卡和层叠母排； 外壳采用全绝缘材料； 散热器、 IGBT、 IGBT驱动板、 控制板卡和层叠母 排 设置在所述外壳内部； 散热器组装到功率模块的 框架上； IGBT安装在所述散热器表面； IGBT驱动 板安装在IGBT上； 叠层母排安装在IGBT上； 控制 板卡通过绝缘柱固定在绝缘板上。 该配网变换器 包括至少一个所述紧凑型功率模块。 本发明提供 的功率模块结构紧凑， 布局合理， 便于安装与维 护， 且易于扩展， 变换器包含的功率模块组可 以 由多个高压模块和低压模块组成， 因而能够根据 实际工程需求匹配包含不同数量高压模块和低 压模块组合的模块组， 提高了变换器功率模块的 应用性。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 113991979 A 2022.01.28 CN 113991979 A 1.一种紧凑型功率模块， 其特征在于， 包括： 外壳、 散热器、 IGBT、 IGBT驱动 板、 控制板卡 和层叠母排； 所述外壳采用全绝 缘材料； 所述散热器、 IGBT、 IGBT驱动板、 控制板卡和层叠母排设置在所述外壳 内部； 所述散热器组装到功率模块的框架上； IGBT安装在所述散热器表面； IGBT驱动板安装 在IGBT上； 叠层母排 安装在IGBT上； 控制板卡 通过绝缘柱固定在绝 缘板上。 2.根据权利要求1所述的紧凑型功率模块， 其特征在于， 还包括旁路开关及其控制单 元， 安装在功率模块的框架 底部。 3.根据权利要求1所述的紧凑型功率模块， 其特征在于， 还包括电流传感器， 设置在出 线位置处。 4.根据权利要求1所述的紧凑型功率模块， 其特征在于， 还包括谐波电容并联电路， 采 用铜排固定， 设置在出线位置处。 5.根据权利要求1所述的紧凑型功率模块， 其特征在于， 所述控制板卡包括金属屏蔽 罩， 该屏蔽罩采用表面镀铜的坡莫合金制成。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的紧凑型功率模块， 其特征在于， 还包括风机， 与所述 散热器配合使用。 7.根据权利要求1 ‑5任一项所述的紧凑型功率模块， 其特征在于， 所述功率模块为高压 功率模块或低压功率模块。 8.根据权利要求1 ‑5任一项所述的紧凑型功率模块， 其特征在于， 所述外壳包括侧面 板、 顶盖、 前面板和后面板 。 9.一种配网变换器， 其特征在于， 包括至少一个高压功率模块和至少一个低压功率模 块； 所述高压功率模块或低压功率模块 为如权利要求1 ‑8任一项所述的功率模块。 10.根据权利要求9所述的配网变换器， 其特征在于， 包括一个高压功率模块、 一个低压 功率模块以及一个高频隔离变压器； 所述高压功率模块和低压功率模块背靠背设置， 所述高频隔离变压器设置在所述高压 功率模块和低压功率模块之间。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113991979 A 2一种紧凑型功率模块及配网变换器 技术领域 [0001]本发明涉及巡检机器人技 术领域， 具体涉及一种紧凑型功率模块及配网变换器。 背景技术 [0002]近年来， 随着高压直流输电技术广泛应用于电力系统中， 基于电力电子变换器的 直流配网应用也越来越广泛。 功率模块做为电力电子变换器的核心部件， 功率模块直接影 响着变换器的性能、 可靠性以及可维护性。 在功 率模块中， 功 率器件的布局不仅影响变换器 的各项性能指标， 同时， 不合理的功 率器件布局将直接影响变换器的散热性和可维护性， 并 且造成变换器整体尺寸设计的不 合理和成本过高等问题。 发明内容 [0003]针对上述现有技术的缺陷和需求， 本发明提供了一种紧凑型功率模块及配网变换 器， 该功率模块及配网变换器结构紧凑， 布局合理， 便 于安装与维护， 且易于扩展。 [0004]本发明的第一方面提供了一种紧凑型功率模块， 包括： 外壳、 散热器、 IGBT、 IGBT驱 动板、 控制板卡和层叠母排； [0005]所述外壳采用全绝 缘材料； [0006]所述散热器、 IGBT、 IGBT驱动板、 控制板卡和层叠母排设置在所述外壳 内部； [0007]所述散热器组装到功率模块 的框架上； IGBT安装在所述散热器表面； IGBT驱动板 安装在IGBT上； 叠层母排 安装在IGBT上； 控制板卡 通过绝缘柱固定在绝 缘板上。 [0008]进一步的， 还包括旁路开关及其控制单 元， 安装在功率模块的框架 底部。 [0009]进一步的， 还包括电流传感器， 设置在出线位置处。 [0010]进一步的， 还包括谐波电容并联电路， 采用铜排固定， 设置在出线位置处。 [0011]进一步的， 所述控制板卡包括金属屏蔽罩， 该屏蔽罩采用表面镀铜的坡莫合金制 成。 [0012]进一步的， 还包括风机， 与所述散热器 配合使用。 [0013]进一步的， 所述功率模块 为高压功率模块或低压功率模块。 [0014]进一步的， 所述外壳包括侧面板、 顶盖、 前面板和后面板 。 [0015]本发明的第二方面提供了一种配网变换器， 包括至少一个高压功率模块和至少一 个低压功率模块； 所述高压功率模块或低压功率模块 为如前所述的功率模块。 [0016]进一步的， 包括 一个高压功率模块、 一个低压功率模块以及一个高频隔离变压器； [0017]所述高压功率模块和低压功率模块背靠背设置， 所述高频隔离变压器设置在所述 高压功率模块和低压功率模块之间。 [0018]综上所述， 本发明提出了一种紧凑型功率模块及配网变换器。 该紧凑型功率模块 包括： 外壳、 散热器、 IGBT、 IGBT驱动板、 控制板卡和层叠母排； 外壳采用全绝缘材料； 散热 器、 IGBT、 IGBT驱动板、 控制板卡和层叠母排设置在所述外壳内部； 散热器组装到功率模块 的框架上； IGBT安装在所述散热器表面； IGBT驱动板安装在IGBT上； 叠层母排安装在IGBT说　明　书 1/3 页 3 CN 113991979 A 3