用于逆变器的电容器模块制造技术

本发明专利技术提供一种尤其用于电动车辆或混合动力车辆的逆变器(1)中的电容器模块(10‑2)，所述电容器模块(10‑2)包括壳体(300)、安装于所述壳体(300)中的至少一个电容器元件(110，120)以及至少部分地安装到所述壳体(300)中且电连接到所述电容器元件(110，120)的至少一个汇流条(210、220)，壳体(300)包括底壁(305)、侧壁(310)以及上壁(320)，其中所述上壁(320)包括由密封材料制成的外围部分(320A)和由热耗散材料制成的中心部分(320B)，热耗散材料的热导率大于密封材料的热导率。

Capacitor module for inverter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于逆变器的电容器模块
本专利技术涉及一种尤其用于逆变器的电容器模块，且更确切地说，涉及一种同时提供密封和对在电容器模块通电时由所述电容器模块产生的热量的热耗散的电容器模块。
技术介绍
近年来，正快速开发关于通过使用电力行驶的电动车辆或混动动力车辆的技术。电动车辆或混合动力车辆包括产生旋转力的电动机、用于控制所述电动机的逆变器以及用于为所述逆变器供电的电池组。在现有解决方案中，逆变器包括均安装于外壳和电容器模块中的电源模块和电控制单元，所述电容器模块安装在所述外壳上。电控制单元驱动电源模块以将由电池组提供的直流电转换成交流电，从而控制电动机，所述交流电通常称为“相电流”。电容器模块用于使电压平滑化且提供涟波电流。在图1中说明的实例中，电容器模块10-1包括两个汇流条21、22以及安装于壳体30中的两个电容器元件(图中未示)。每一汇流条21、22电连接到电容器元件中的一个，且包括部分地延伸出壳体30的第一电连接器21A、22A以及第二电连接器21B、22B，以便将电容器模块10-1分别连接到电池组和电源模块。如图2上所绘示，壳体30包括侧壁32、上壁34以及底壁(图中未示)。底壁和侧壁32由单件式塑料材料制成，且上壁由例如环氧树脂的密封材料制成。因此，当组装电容器模块10-1时，由电容器元件和汇流条21、22形成的组合件首先安装于由底壁和侧壁32界定的内部空间中，如图1中所说明。随后，通过在第一电连接器21A、22A以及第二电连接器21B、22B延伸出所述壳体30时，将一些环氧树脂倒入在汇流条21、22上，由此密封所述壳体30来形成上壁34。此类电容器模块10-1可传递大功率下的电流，其例如通常大于100千瓦。在这种情况下，可无法有效地排出由壳体30内部的电容器元件产生的热量，所述热量可损坏电容器模块10-1。因此需要实现以有效方式排出由电容器产生的热量的电容器模块。
技术实现思路
本专利技术关于一种尤其用于尤其电动车辆或混合动力车辆的逆变器中的电容器模块，所述电容器模块包括壳体、安装于所述壳体中的至少一个电容器元件以及至少部分地安装到所述壳体中且电连接到所述电容器元件的至少一个汇流条，壳体包括底壁、侧壁以及上壁，其中所述上壁包括由密封材料制成的外围部分和由热耗散材料制成的中心部分，热耗散材料的热导率大于密封材料的热导率。根据本专利技术的电容器模块同时允许密封壳体尤其以防止液体或气体穿过到壳体中，和经由中心部分来耗散由至少一个电容器元件产生的热量。根据本专利技术的一方面，中心部分由间隙填充剂材料制成，其例如是热界面材料，所述间隙填充剂材料是良好热耗散材料(即具有高热导率)。根据一实施例，中心部分由硅材料制成，其例如是包括氧化铝粉剂的硅酮材料，所述硅材料具有高热导率和高绝缘水平。有利地，中心部分可包括一个或多个层。多个层允许提高上壁的绝缘厚度，同时提供热量的有效排出。在一优选实施例中，中心部分包括两个层。一个层或多个层可以是一个或多个热耗散衬垫。此类至少一个衬垫有利地提供与逆变器的外壳的安装壁的有效接触，由此允许热量的有效排出。有利地，上壁是大体上平坦的，以便易于将电容器模块固定在逆变器的安装壁上。举例来说，中心部分的厚度可等于外围部分的厚度。根据一实施例，外围部分由环氧树脂制成。根据一实施例，至少一个电容器元件是薄膜电容器元件。此类薄膜电容器提供低等效串联电阻(ESR)和重要涟波电流两者。此外，此类薄膜电容器是安全的且具有小尺寸。根据本专利技术的一方面，至少一个汇流条包括配置成连接到电池组的第一电连接器和配置成连接到电源模块的第二电连接器。根据一实施例，电容器模块包括两个电容器元件和两个汇流条，每一汇流条电连接到电容器元件中的至少一个。根据一实施例，每一电容器元件具有底面和与底面相对的顶面，且每一汇流条包括抵靠电容器元件中的一个的顶面的第一板和抵靠另一电容器元件的底面的第二板，使得第一电容器元件具有抵靠其顶部的第一汇流条的第一板和抵靠其底部的第二汇流条的第二板，且第二电容器元件具有抵靠其顶部的第二汇流条的第一板和抵靠其底部的第一汇流条的第二板，对于每一汇流条，第一板和第二板由垂直于第一板和第二板的第三板连结。有利地，汇流条的第二板形成用于电容器模块的耗散表面，由此改善汇流条的热耗散。根据一实施例，第一板和第二板在两个不同平行平面中延伸，第一板是共面的，且第二板是共面的。根据一实施例，第三板位于两个电容器元件之间。根据一实施例，电容器模块更包括放置在两个汇流条之间的隔离板，以便防止两个汇流条之间的短路。本专利技术也关于一种尤其用于电动车辆或混合动力车辆中的逆变器，所述逆变器配置成将直流电变为交流电，所述逆变器包括外壳和电容器模块，如先前描述，所述外壳包括安装壁，所述电容器模块安装在所述安装壁上。有利地，电容器模块安装在安装壁上，以便密封所述电容器模块的外围部分与中心部分之间的交接面。举例来说，所述电容器模块的外围部分与中心部分之间的交接面区域可粘合到外壳上，以便固定能量存储装置，同时密封上壁。本专利技术也关于一种组装电容器模块的方法，所述方法包括以下步骤：-将包括至少一个电容器元件和电连接到所述电容器元件的至少一个汇流条的组合件放置到包括底壁和侧壁的壳体中，-将遮蔽工具放置到所述组合件上，-围绕所述遮蔽工具倒入密封材料，从而形成壳体的上壁的外围部分，以便填充侧壁、至少一个汇流条以及遮蔽工具之间的间隙，-去除遮蔽工具，由此在密封材料内形成开口，-放置一体地覆盖所述开口的至少一个热耗散层，由此形成壳体的上壁的中心部分，热耗散材料的热导率大于密封材料的热导率，以及-密封壳体的上壁的外围部分与中心部分之间的区域。有利地，可使用一些附接构件(例如胶粘剂)执行密封步骤，由此使得电容器模块安装在逆变器的外壳的安装壁上，同时密封壳体的上壁的外围部分与中心部分之间的交接面区域。替代地，在将电容器模块安装在逆变器的外壳的安装壁上之前，任何密封材料，例如硅酮可用于密封壳体的上壁的外围部分与中心部分之间的交接面区域。本专利技术还关于包括如先前所描述的逆变器的电动车辆或混合动力车辆。随附图式和以下描述中阐述一或多个实施例的细节。其它特征将从描述和图式且从权利要求书显而易见。附图说明在附图中：图1(先前所描述)表示根据现有技术的电容器模块的透视局部视图。图2(先前所描述)表示图1的电容器模块的透视图。图3表示根据本专利技术的逆变器的外壳的实施例的透视图。图4表示根据本专利技术的电容器模块的实施例的透视图。图5表示包括两个汇流条的组合件的透视图。图6表示图5的组合件的另一透视图。图7表示包括两个薄膜电容器和两个汇流条的组合件的透视图。图8表示安装于部分壳体中的图7的组合件的透视图。图9表示更包括放置在汇流条上的遮蔽工具的图8的组合件的透视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容器模块(10-2)，尤其用于电动车辆或混合动力车辆的逆变器(1)中，所述电容器模块(10-2)包括壳体(300)、安装于所述壳体(300)中的至少一个电容器元件(110、120)以及至少部分地安装到所述壳体(300)中且电连接到所述电容器元件(110、120)的至少一个汇流条(210、220)，所述壳体(300)包括底壁(305)、侧壁(310)以及上壁(320)，其中所述上壁(320)包括由密封材料制成的外围部分(320A)和由热耗散材料制成的中心部分(320B)，所述热耗散材料的热导率大于所述密封材料的热导率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电容器模块(10-2)，尤其用于电动车辆或混合动力车辆的逆变器(1)中，所述电容器模块(10-2)包括壳体(300)、安装于所述壳体(300)中的至少一个电容器元件(110、120)以及至少部分地安装到所述壳体(300)中且电连接到所述电容器元件(110、120)的至少一个汇流条(210、220)，所述壳体(300)包括底壁(305)、侧壁(310)以及上壁(320)，其中所述上壁(320)包括由密封材料制成的外围部分(320A)和由热耗散材料制成的中心部分(320B)，所述热耗散材料的热导率大于所述密封材料的热导率。


2.根据权利要求1所述的电容器模块(10-2)，其中所述中心部分(320B)由间隙填充剂材料制成。


3.根据权利要求1或权利要求2中任一权利要求所述的电容器模块(10-2)，其中所述中心部分(320B)由硅酮材料制成。


4.根据权利要求3所述的电容器模块(10-2)，其中所述中心部分(320B)由包括氧化铝粉剂的硅酮材料制成。


5.根据前述权利要求中任一项所述的电容器模块(10-2)，其中所述中心部分(320B)包括多个层(320B1、320B2)。


6.根据前述权利要求所述的电容器模块(10-2)，其中所述中心部分(320B)包括两个层(320B1、320B2)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的电容器模块(10-2)，其中所述中心部分(320B)的厚度等于所述外围部分(320A)的厚度。


8.根据前述权利要求中任一项所述的电容器模块(10-2)，其中所述外围部分(320A)由环氧树脂制成。


9.根据前述权利要求中任一项所述的电容器模块(10-2)，其中所述至少一个汇流条包括配置成连接到电池组的第一电连接器(210A、220A)和配置成连接到电源模块的第二电连接器(210B、220B)。


10.根据前述权利要求中任一项所述的电容器模块(10-2)，所述电容器模块(10-2)包括两个电容器元件(110、120)和两个汇流条(210、220)，每一汇流条(210、220)电连接到所述电容器元件(110、120)中的至少一个。


11.根据前述权利要求所述的电容器模块(10-2)，其中每一电容器元件(110、120)具有底面和与所述底面相对的顶面，且每一汇流条(210、220)包括抵靠所述电容器元件(110、120)中的一个的所述顶面的第一板(210C、220C)和抵靠另一电容器元件(110、120)的所述底面的第二板(210D、220D)，使得第一电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎荣辉，仇钰，刘军，王慧玲，
申请(专利权)人：法雷奥西门子新能源汽车深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44