电容器直接冷却方式的逆变器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电容器直接冷却方式的逆变器，用于提供紧凑结构的冷却手段，其包括：直流电容器，具有环形盖体部和外置壳，环形盖体部用于保持冷却水的气密性，外置壳通过嵌入式注塑方式结合于环形盖体部，并且上部开放；端子块部，以支承在环形盖体部上的方式，配置于直流电容器的上部；热交换壳体，结合于环形盖体部的底表面，且具备供外置壳沿竖直方向贯通的腔室；下部盖体部，包围直流电容器的底部及热交换壳体的底部；多个电源模块，设置于热交换壳体的外侧部，进行面接触；以及印刷电路基板部，配置于下部盖体部的底表面，与电源模块相连接，通过在腔室及冷却装置之间流动的冷却水进行热交换，从而冷却电源模块及直流电容器。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电容器(capacitor)直接冷却方式的逆变器(invertor)，更为详细地涉及一种同时对作为电动汽车的电动机控制装置的逆变器的电源模块与直流(DC，DirectCurrent)电容器进行冷却的电容器直接冷却方式的逆变器。
技术介绍
近来，适用于电动汽车或汽车的逆变器为了实现小型化、轻量化而正在吸收各种技术。尤其，在逆变器的开发中，需要实现各种内部部件的散热结构，确保逆变器的耐久性。在直接影响逆变器的耐久性的直流电容器中，温度和耐久性直接相关。直流电容器的温度通过气冷式或水冷式的冷却方式得到管理。根据情况的不同而不进行冷却的情况下，提高电容器的容量，也能解决温度相关的问题。但是，大部分基于现有技术的逆变器利用直流电容器间接冷却方式，此时，直流电容器搭载于逆变器外壳(casing)的内部一侧，冷却装置搭载于逆变器外壳的内部另一侧。现有技术的冷却装置构成为自然气冷方式或冷却水循环方式。在此，热量经过外壳而传递或进行交换，因此现有技术的自然气冷方式及冷却水循环方式也全部相当于间接冷却方式。在现有技术中，为了直流电容器的冷却，电容器具有与外壳紧贴的构造，但因此具有整体上逆变器的外壳尺寸变大的缺点。例如，电源模块及直流电容器采用叠层封装方式，在外壳的内部依次叠层及安放。由此，为了同时冷却电源模块及直流电容器，外壳的冷却流路需具有电源模块及直流电容器的截面积以上的面积，最终引发外壳尺寸增大的问题。此外，为了电绝缘，直流电容器的盖体(cover)应用塑料树脂材质。这种材质热阻高，导热性低，因此冷却效果下降。冷却效果越下降，直流电容器的耐久性越下降。最终，逆变器的使用耐久年限会与直流电容器的耐久性成比例降低。此外，从通电时容许范围温度的角度来讲，间接冷却方式的温度裕度(margin)相对小于直接冷却方式。虽然应将温度裕度设计为较高，但是由此引发逆变器的整体尺寸变大的问题。
技术实现思路
(要解决的课题)为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种电容器直接冷却方式的逆变器，即使采用对电源模块和直流电容器同时进行冷却的构造，也能够具有比叠层封装方式相对较小的体积，能够发挥有效的立体冷却效果。(解决课题的手段)为了实现上述目的，本本技术提供一种电容器直接冷却方式的逆变器，其包括：直流电容器，具有环形盖体部和外置壳，所述环形盖体部用于保持冷却水的气密性，所述外置壳通过嵌入式注塑方式结合于所述环形盖体部，并且上部开放；端子块部，以支承在所述环形盖体部上的方式，配置于所述直流电容器的上部；热交换壳体，结合于所述环形盖体部的底表面，且具备供所述外置壳沿竖直方向贯通的腔室；下部盖体部，包围所述直流电容器的底部及所述热交换壳体的底部；多个电源模块，设置于所述热交换壳体的外侧部，进行面接触；以及印刷电路基板部，配置于所述下部盖体部的底表面，与所述电源模块相连接，通过在所述腔室及冷却装置之间流动的冷却水进行热交换，从而冷却所述电源模块及所述直流电容器。也可以是，所述直流电容器包括：阶梯下部，分别形成于所述环形盖体部的四个角位置；阶梯上部，具有在所述阶梯下部之间凸出成比所述阶梯下部的底表面更高的上表面；环氧树脂模件，填充于所述外置壳，以便保护所述外置壳的内部的电容器元件；电源模块紧固端子，从所述电容器元件延伸，并从所述环氧树脂模件凸出并弯折，从而配置于所述阶梯下部或所述阶梯上部；以及一对输入端子，以与所述电源模块紧固端子不重合的方式，从所述电容器元件延伸，并从所述环氧树脂模件凸出并弯折，从而配置于所述阶梯上部。也可以是，所述外置壳及所述热交换壳体由金属材质或铝合金材质形成。也可以是，所述端子块部包括：块主体，配置在所述环氧树脂模件上；腿部，从所述块主体的四个侧面分别以一体式凸出，并且支承在相当于与所述输入端子之间位置或与所述电源模块紧固端子不重合的位置的、所述阶梯上部的上表面；以及上部接触板，在所述块主体的上表面分离配置。也可以是所述上部接触板包括：三相汇流条，与电动机连接；以及单相汇流条，与电池连接。也可以是，所述端子块部包括：Y电容，配置于所述端子块部的底表面，以便与所述单相汇流条通电而降低噪音；以及多个汇流条末端部，与所述三相汇流条或所述单相汇流条相连接，从所述块主体的外缘侧底表面凸出并弯折，从而水平延伸，所述汇流条末端部与所述直流电容器的输入端子或所述电源模块的模块端子进行面接触。也可以是，所述热交换壳体包括：三个槽部，形成于所述热交换壳体的角部之间；散热片，从所述槽部的内侧表面凸出有多个；以及冷却水出口，形成在所述热交换壳体的不存在所述散热片的侧壁部。(技术的效果)根据本技术的电容器直接冷却方式的逆变器，在具有四边环形截面的热交换壳体的内部插入直流电容器，在热交换壳体的外部结合电源模块，由此，能够同时对电源模块和直流电容器进行冷却，能够使得冷却流路尺寸最小化，因此具有能够实现小型化逆变器的优点。根据本技术的电容器直接冷却方式的逆变器，直流电容器的底表面及侧面由外置壳构成，所述外置壳由金属材质或铝合金材质形成，从而热交换壳体的冷热能够有效地传递至直流电容器，因此与塑料材质相比热阻相对较低，导热性相对较高，从而具有能够提高冷却性能的效果。根据本技术的电容器直接冷却方式的逆变器，通过实现使得热交换壳体的内部的冷却水直接与由外置壳所构成的直流电容器的底表面及侧面相接触的直接冷却方式，优点在于，与间接冷却方式相比，能够减少30％水平的热阻容量，同时能够减少制造成本，并且与现有间接冷却方式相比能够相对缩小直流电容器尺寸，能够提高逆变器输出密度，能够延长逆变器的发热元件即直流电容器或电源模块的寿命。附图说明图1是本技术的一个实施例的电容器直接冷却方式的逆变器的立体图。图2是图1所示的电容器直接冷却方式的逆变器的分解立体图。图3是图2所示的直流电容器的立体图。图4是图2所示的直流电容器与热交换壳体处结合状态的立体图。附图标记说明100：直流电容器；200：端子块部；300：热交换壳体；400：下部盖体部；500：电源模块；600：印刷电路基板部。具体实施方式参照附图以及详细后述的实施例，可明确本技术的优点、特征以及实现其的方法。但是，本技术并非限定于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种形态实现，本实施例只是为了使本技术的公开完整，并且向本技术所属
内具有通常知识的人完整地告知技术的范畴，本技术由权利要求书的范围来定义。另一方面，本说明书中所使用的术语是用于说明实施例的，并非用于限定本技术。在本说明书中，单数型只要在文章中没有特别提及，即表示包含复数型。在说明书中所使用的“包括(comprises)”及/或“包含(comprising)”并不排除所提及的构成要素、步骤、动作及/或元件中存在或额外具有一个以上的其他构成要素、步骤、动作及/或元件。以下，参照附图对本技术的实施例进行详细说明。图1是本技术的一个实施例的电容器直接冷却方式的逆变器的立体图。参照图1，本实施例包括直流(DC，DirectCurrent；)电容器100、端子块部200、热交换壳体300、下部盖体部400、电源模块(powermodule)500、印刷电路基板部6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容器直接冷却方式的逆变器，其特征在于，包括：直流电容器，具有环形盖体部和外置壳，所述环形盖体部用于保持冷却水的气密性，所述外置壳通过嵌入式注塑方式结合于所述环形盖体部，并且上部开放；端子块部，以支承在所述环形盖体部上的方式，配置于所述直流电容器的上部；热交换壳体，结合于所述环形盖体部的底表面，且具备供所述外置壳沿竖直方向贯通的腔室；下部盖体部，包围所述直流电容器的底部及所述热交换壳体的底部；多个电源模块，设置于所述热交换壳体的外侧部，进行面接触；以及印刷电路基板部，配置于所述下部盖体部的底表面，与所述电源模块相连接，通过在所述腔室及冷却装置之间流动的冷却水进行热交换，从而冷却所述电源模块及所述直流电容器。

【技术特征摘要】
2015.11.11 KR 10-2015-01581831.一种电容器直接冷却方式的逆变器，其特征在于，包括：直流电容器，具有环形盖体部和外置壳，所述环形盖体部用于保持冷却水的气密性，所述外置壳通过嵌入式注塑方式结合于所述环形盖体部，并且上部开放；端子块部，以支承在所述环形盖体部上的方式，配置于所述直流电容器的上部；热交换壳体，结合于所述环形盖体部的底表面，且具备供所述外置壳沿竖直方向贯通的腔室；下部盖体部，包围所述直流电容器的底部及所述热交换壳体的底部；多个电源模块，设置于所述热交换壳体的外侧部，进行面接触；以及印刷电路基板部，配置于所述下部盖体部的底表面，与所述电源模块相连接，通过在所述腔室及冷却装置之间流动的冷却水进行热交换，从而冷却所述电源模块及所述直流电容器。2.根据权利要求1所述的电容器直接冷却方式的逆变器，其特征在于，所述直流电容器包括：阶梯下部，分别形成于所述环形盖体部的四个角位置；阶梯上部，具有在所述阶梯下部之间凸出成比所述阶梯下部的底表面更高的上表面；环氧树脂模件，填充于所述外置壳，以便保护所述外置壳的内部的电容器元件；电源模块紧固端子，从所述电容器元件延伸，并从所述环氧树脂模件凸出并弯折，从而配置于所述阶梯下部或所述阶梯上部；以及一对输入端子，以与所述电源模块紧固端子不重合的方式，从所述电容器元件延...

【专利技术属性】
技术研发人员：许珉，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：新型
国别省市：韩国;KR