本技术涉及制氢，尤其涉及一种电容池结构、功率模块和制氢电源。
背景技术：
1、制氢电源是电解水制氢环节的关键设备，是把电网或者新能源的电力，转换成符合电解槽制氢要求的直流电的装置。目前，基于全控型器件的igbt制氢电源可以通过控制使交流侧输入电流接近正弦基波，大幅降低谐波，减少电源系统损耗，具有较好的应用前景。
2、图1中示出了igbt制氢电源的电气拓扑图，如图1所示，三相进线电抗101、三相pwm整流单元102、整流电容池103、buck斩波单元104、buck电感105和buck电容池106共同构成了igbt制氢电源的功率回路。其中，整流电容池103能够滤除制氢电源的纹波电流，抑制母线电压波动；buck电容池106能够抑制制氢电源的输出电流纹波及电压纹波，提高制氢电源的电流精度及电压精度，保障制氢电源的输出氢气纯度。
3、图2示出了常规igbt制氢电源的电容池电气连接关系，可以看出，整流电容池103和buck电容池106在电气回路上共负母线，并且，由于在功率回路中，整流电容池103和buck电容池106属于不同位置，因此，整流电容池103的负母排201和buck电容池106的负母排202之间一般由过渡连接件203连接到一起，但是，由于过渡连接件为线缆或者铜排，存在较大的杂散电感，在制氢电源工作运行时，容易产生较大的过电压，也有可能产生谐振，严重影响制氢电源的安全运行。
技术实现思路
1、本实用新型实施例提供了一种电容池结构、功率模块和制氢电源，能够使制氢电源的整流电容池和buck电容池共用一个集成负母排，替代负母排过渡连接件，从而能够减小制氢电源功率回路上的杂散电感。
2、第一方面，本实用新型实施例提供一种电容池结构，包括：电容组件，电容组件包括间隔设置的第一电容组和第二电容组；叠层母排，叠层母排包括沿第一方向间隔设置的第一层母排、第二层母排，第一层母排设置于第二层母排的远离电容组件的一侧，第一层母排包括彼此间隔开的第一子母排和第二子母排；其中，第一电容组的正极电连接于第一子母排，第二电容组的正极电连接于第二子母排，第一电容组的负极以及第二电容组的负极均电连接于第二层母排。
3、根据本实用新型实施例的第一方面，第二层母排包括第一区域和第二区域，沿第一方向，第一区域的正投影覆盖第一子母排以及第一电容组的正投影，第二区域的正投影覆盖第二子母排以及第二电容组的正投影。
4、根据本实用新型实施例的第一方面，沿第一方向，第一子母排的正投影覆盖第一电容组的正投影，第二子母排的正投影覆盖第二电容组的正投影。
5、根据本实用新型实施例的第一方面，第一电容组和第二电容组分别包括多个电容单体，第一电容组以及第二电容组的各电容单体同层设置。
6、根据本实用新型实施例的第一方面，电容单体具有正极连接端子和负极连接端子，各电容单体的正极连接端子和负极连接端子在第一方向上均朝向第二层母排；第一子母排、第二子母排和第二层母排上均设有多个通孔，各电容单体的正极连接端子和负极连接端子穿过通孔电连接于对应的母排。
7、根据本实用新型实施例的第一方面，叠层母排还包括：位于第一层母排和第二层母排之间的第一绝缘层，以及位于第二层母排和电池组件之间的第二绝缘层。
8、根据本实用新型实施例的第一方面，电容池结构还包括：安装结构，安装结构具有容置空间以及在第一方向与容置空间连通的开口，电容组件位于容置空间，第二层母排覆盖开口设置。
9、根据本实用新型实施例的第一方面，安装结构的侧壁具有与容置空间连通的镂空孔，安装结构整体呈镂空框架式结构体。
10、第二方面，根据本实用新型实施例提供了一种功率模块，包括：功率组件和如上文所述的电容池结构；其中，功率组件包括整流单元、斩波单元和电感单元；整流单元的正极输出端子以及斩波单元的正极输入端子均电连接于第一子母排；电感单元的两端分别电连接于斩波单元的输出端子和第二子母排；整流单元的负极输出端子以及斩波单元的负极输入端子均电连接于第二层母排。
11、根据本实用新型实施例的第二方面，功率组件集成于第一层母排的远离第二层母排的一侧。
12、第三方面，根据本实用新型实施例提供了一种制氢电源，包括如上文所述的功率模块。
13、根据本发明实施例提供的电容池结构、功率模块和制氢电源，由于第一电容组的负极以及第二电容组的负极均电连接于第二层母排，因此，第二层母排可以看作是第一电容组和第二电容组的共用集成负母排。因此，当其用于制氢电源时，可以使制氢电源的第一电容组和第二电容组共用一个集成负母排，从而替代第一电容组的负母排和第二电容组的负母排之间的过渡连接件，因此，能够减小制氢电源功率回路上的杂散电感，避免谐振，在提高可靠性的同时，提高制氢电源的功率密度，以及增加收益。
技术特征：1.一种电容池结构(300)，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的电容池结构(300)，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的电容池结构(300)，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的电容池结构(300)，其特征在于，所述第一电容组(311)和所述第二电容组(312)分别包括多个电容单体，所述第一电容组(311)以及所述第二电容组(312)的各所述电容单体同层设置。
5.根据权利要求4所述电容池结构(300)，其特征在于，所述电容单体具有正极连接端子和负极连接端子，各所述电容单体的正极连接端子和负极连接端子在第一方向上均朝向所述第二层母排(322)；
6.根据权利要求1所述的电容池结构(300)，其特征在于，所述叠层母排(320)还包括：位于所述第一层母排(321)和所述第二层母排(322)之间的第一绝缘层，以及位于所述第二层母排(322)和所述电容组件(310)之间的第二绝缘层。
7.根据权利要求1所述电容池结构(300)，其特征在于，还包括：安装结构(313)，所述安装结构(313)具有容置空间以及在所述第一方向与所述容置空间连通的开口，所述电容组件(310)位于所述容置空间，所述第二层母排(322)覆盖所述开口设置。
8.根据权利要求7所述的电容池结构(300)，其特征在于，所述安装结构(313)的侧壁具有与所述容置空间连通的镂空孔，所述安装结构(313)整体呈镂空框架式结构体。
9.一种功率模块，其特征在于，包括：功率组件和如权利要求1-8任一项所述的电容池结构(300)；
10.根据权利要求9所述的功率模块，其特征在于，所述功率组件集成于所述第一层母排(321)的远离所述第二层母排(322)的一侧。
11.一种制氢电源，其特征在于，包括如权利要求9或10所述的功率模块。
技术总结本技术公开一种电容池结构、功率模块和制氢电源，电容池结构包括：电容组件，电容组件包括间隔设置的第一电容组和第二电容组；叠层母排，叠层母排包括沿第一方向间隔设置的第一层母排、第二层母排，第一层母排设置于第二层母排的远离电容组件的一侧，第一层母排包括彼此间隔开的第一子母排和第二子母排；其中，第一电容组的正极电连接于第一子母排，第二电容组的正极电连接于第二子母排，第一电容组的负极以及第二电容组的负极均电连接于第二层母排。本技术提供的电容池结构用在制氢电源时，第一电容组和第二电容组能够共用负母排，代替负母排过渡连接件，减小制氢电源功率回路上的杂散电感。
技术研发人员：杨有涛
受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司
技术研发日：20230731
技术公布日：2024/2/25