(19)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 202210790420.9
(22)申请日 2022.07.06
(71)申请人 西安西电 电力系统有限公司
地址 710075 陕西省西安市高新 技术开发
区西三环西辅道 2号
申请人 中国西电 电气股份有限公司
(72)发明人 郑全旭 娄彦涛 孙小平 陈荷
张艳梅
(74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任
公司 6120 0
专利代理师 房鑫
(51)Int.Cl.
H02M 7/00(2006.01)
H02M 1/32(2007.01)
H02M 1/00(2007.01)H05K 7/20(2006.01)
H02J 3/36(2006.01)
H02J 3/24(2006.01)
(54)发明名称
一种功率器件并联型功率模块及电容充放
电方法
(57)摘要
一种功率器件并联型功率模块及电容充放
电方法, 功率模块包括两个以上压接型功率器
件, 所述两个以上压接型功率器件采用半桥组串
的物理形式上下并联; 所述压接型功率器件的半
桥组串通过硅堆复合母排进行并联; 每个功率模
块配置有气动短接开关, 在 多个功率模块串 联情
况下, 所述气动短接开关将所有直流电容串 联起
来, 通过柔直换流阀交流、 直流阀侧接地回路进
行充放电; 所述气动短接开关连接气体驱动管
路, 气体驱动管路连接阀基气体加压装置。 本发
明功率模块能够有效提升柔直换流阀容量, 使其
具备短时调频容量输出, 为新型电力系统建设提
供技术方案支撑, 保障系统安全稳定; 提供的电
容充放电方法, 能提高维护效率, 增强产品可靠
性。
权利要求书2页 说明书5页 附图5页
CN 115189581 A
2022.10.14
CN 115189581 A
1.一种功率器件 并联型功率模块, 其特征在于: 包括两个以上压接型功率器件, 所述两
个以上压接型功 率器件采用半桥组串的物理形式上下并联; 所述压接型功 率器件的半桥组
串通过硅堆复合母排(13)进行并联; 每个功率模块配置有气动 短接开关(15), 在多个功率
模块串联情况下, 所述气动短接开关(15)将所有直流电容(1)串 联起来, 通过柔直换流阀交
流、 直流阀侧接地回路进 行充放电; 所述气动短接开关(15)连接气体驱动管路(17), 气体驱
动管路(17)连接阀基气体加压装置 。
2.根据权利要求1所述功率器件并联型功率模块, 其特征在于: 所述柔直换流阀交流、
直流阀侧接地回路配置有交流接地开关、 直流接地开关、 放电电阻、 电流测量装置、 电压测
量装置、 分接开关(7)和外接直流电源(3); 所述分接开关(7)和外接直流电源(3)串联; 所述
放电电阻一端与外接直流电源(3)相连, 另一端接地; 所述电流测量装置与电压测量装置相
并联。
3.根据权利要求1所述功率器件 并联型功率模块, 其特征在于: 所述压接型功率器件采
用并联水道的双拼散热器进行散热, 所述双拼散热器包括两个分部散热器, 通过分部联通
水管将两个 分部散热器连接成一体; 所述两个分部散热器上分别设置总进、 出水口, 各分部
散热器内设置进水、 出 水分流水道, 相应分流水道接口通过分部联通水 管联通成一体。
4.根据权利要求3所述功率器件并联型功率模块, 其特征在于: 所述总进、 出水口安装
有外露的不锈钢电极水头(127); 所述不锈钢电极水头(127)的两端分别通过螺纹与双拼散
热器和外 部水管连接。
5.根据权利要求1所述功率器件并联型功率模块, 其特征在于: 所述硅堆复合母排(13)
由铜板和绝缘板多层材料复合而成, 所述硅堆复合母排(13)将多个半桥组串的电气节 点散
热器进行并联连接, 硅堆复合母排(13)相应的C ‑和C+端子与所有直流电容(1)的复合母排
连接。
6.根据权利要求1所述功率器件并联型功率模块, 其特征在于: 所述气动短接开关(15)
包括正极底座(151)、 正 极铜带(152)、 正极气罩(153)、 柔性负爪(154)、 负极底座(155)以及
气体接口( 156); 所述柔性负爪( 154)连接本功率模块对应直流电容(1)负极, 正极铜带
(152)连接相邻功率模块对应直流电容(1)正极; 柔性负爪(154)通过气体接口(156)与气体
驱动管路( 17)连接; 所述柔性负爪(154)以及正极铜带( 152)均设置在密闭的正极气罩
(153)内部, 柔性负爪(154)包括两个以上呈圆周均匀布置的分爪, 当正极气罩(153)内部气
压小于设定值时, 柔性负爪(154)与正极气罩(153)之间保持固定的空间距离; 当通过气体
驱动管路(17)增大正极气罩(153)的内部气压, 且大于设定值时, 使柔性负爪(154)向外曲
张, 与正极铜带(152)接触, 进 而将相邻功率模块对应直 流电容(1)的正、 负极 短接在一 起。
7.根据权利要求1所述功率器件 并联型功率模块, 其特征在于: 所述阀基气体加压装置
上设置有带 联锁机构的手动阀门, 功率模块 正常工作时无法打开手动阀门。
8.一种如权利要求2所述功率器件并联 型功率模块的电容充放电方法, 其特 征在于:
当直流电容(1)需要充电时, 多个功率模块配置的对应气动短接开关(15), 以及直流接
地开关和分接开关(7)均闭合, 形成闭合回路, 通过外 接直流电源(3)给直 流电容(1)充电;
当直流电容(1)需要放电时, 多个功率模块配置的对应气动短接开关(15), 以及交流接
地开关和直 流接地开关均闭合, 形成闭合回路, 通过放电 电阻给直 流电容(1)放电。
9.根据权利要求8所述的电容充放电方法, 其特征在于: 所述电流测量装置测量多个相权 利 要 求 书 1/2 页
2
CN 115189581 A
2串联的功 率模块两端电压, 得到多个串联直流电容(1)的电压; 所述电流测量装置和电压测
量装置将采样信号反馈给阀控系统, 实时监控直 流电容(1)的充放电状态。
10.根据权利要求8所述的电容充放电方法, 其特征在于: 所述直流电容(1)充电至电压
阈值后, 断开气动 短接开关(15)、 直流接地开关和分接开关(7), 通过功率模块的阀基控制
器(2)对功率模块自身 进行功能测试, 测试内容包括功率模块旁路开关的正常动作测试。权 利 要 求 书 2/2 页
3
CN 115189581 A
3
专利 一种功率器件并联型功率模块及电容充放电方法
文档预览
中文文档
13 页
50 下载
1000 浏览
0 评论
309 收藏
3.0分
温馨提示:本文档共13页,可预览 3 页,如浏览全部内容或当前文档出现乱码,可开通会员下载原始文档
本文档由 人生无常 于 2024-03-18 05:50:39上传分享