本发明专利技术提供了一种直流支撑电容器，用于吸收动力电源与IGBT开关器件之间的高脉冲电流，所述直流支撑电容器包括：电芯以及母排，所述电芯安装于所述母排上，所述母排包括依次层叠且相互绝缘的发射极母排和集电极母排，所述电芯包括相互绝缘的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层通过所述发射极母排与所述IGBT开关器件的发射极接口连接，所述第二金属层通过所述集电极母排与所述IGBT开关器件的集电极接口连接。极接口连接。极接口连接。
【技术实现步骤摘要】
一种直流支撑电容器以及一种电机控制器
[0001]本专利技术涉及电机控制领域，尤其涉及一种直流支撑电容器以及一种包括所述直流支撑电容器的电机控制器。
技术介绍
[0002]电机控制器作为动力电源与电机之间的电能转换单元，在新能源汽车、轨道交通、航空航天等领域得到了广泛地应用。在电传动系统中，动力电源通过直流母线与电机控制器连接，这种方式通常称之为直流支撑。由于动力电源输出给电机控制器的直流电流无法避免存在脉动，这将会在直流支撑上产生很高的脉冲电压，使得电机控制器难以承受。所以，现有技术的常规解决方法是在正、负直流母线间设置直流支撑电容器，起到平滑直流母线电压、吸收高脉冲电流等作用。
[0003]目前，直流支撑电容器的体积和重量大约占电机控制器的总体积和总重量的15％～25％。如图1所示，大多数情况下，直流支撑电容器110需要通过额外设置的复合母排120实现与IGBT开关器件130的连接。其中，IGBT开关器件130已在业内形成了统一的标准封装结构，比如：英飞凌PrimePack3封装与中车H1封装具有同样的外形接口。而直流支撑电容器和复合母排往往需要根据电机控制器的结构需求定制开发，存在集成化和小型化的发展空间。现有的直流支撑电容器的结构难以直接布置在标准封装的IGBT模块的上方，如图1所示，现有技术的常规设置是将直流支撑电容器110与标准封装的IGBT模块布置在同一平面(比如散热器)上。因此，直流支撑电容器会在电机控制器的长度或宽度方向上占用一定的空间。同时，如图1所示的采用复合母排120来实现直流支撑电容器110与IGBT模块130的电气连接的方式不仅固定螺钉数目众多，而且对加工精度有较高的要求。
[0004]可以看出，直流支撑电容器不仅是电机控制器的关键功能部件之一，还是电机控制器小型化和轻量化的关键突破点之一。
[0005]为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种直流支撑电容器，可直接布置在IGBT模块的上方，从而实现了电机控制器的小型化和轻量化。
技术实现思路
[0006]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0007]根据本专利技术的一方面，提供了一种直流支撑电容器，用于吸收动力电源与IGBT开关器件之间的高脉冲电流，所述直流支撑电容器包括：电芯以及母排，所述电芯安装于所述母排上，所述母排包括依次层叠且相互绝缘的发射极母排和集电极母排，所述电芯包括相互绝缘的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层通过所述发射极母排与所述IGBT开关器件的发射极接口连接，所述第二金属层通过所述集电极母排与所述IGBT开关器件的集电
极接口连接。
[0008]进一步地，所述发射极母排上设置有多排间隔排列的发射极连接孔与集电极绝缘孔，所述集电极母排上设置有多排间隔排列的发射极绝缘孔和集电极连接孔，所述发射极母排通过插入所述发射极连接孔和所述发射极绝缘孔的发射极连接件与所述IGBT开关器件的发射极接口连接，所述集电极母排通过插入所述集电极绝缘孔和所述集电极连接孔的集电极连接件与所述IGBT开关器件的集电极接口连接。
[0009]进一步地，所述母排还包括绝缘层，所述发射极母排和所述集电极母排通过所述绝缘层相互绝缘，所述绝缘层上设置有多排间隔排列的发射极绝缘孔和集电极绝缘孔。
[0010]进一步地，所述母排包括三层绝缘层，分别位于所述母排的第一层、第三层和第五层，所述发射极母排和所述集电极母排分别位于所述母排的第二层和第四层的其中一层和另一层。
[0011]进一步地，所述发射极绝缘孔大于所述发射极连接孔的孔径以便于所述发射极连接件与所述发射极连接孔接触而不与所述发射极绝缘孔接触，所述集电极绝缘孔的孔径大于所述集电极连接孔的孔径以便于所述集电极连接件与所述集电极连接孔接触而不与所述集电极绝缘孔接触。
[0012]进一步地，所述发射极母排的其中一侧具有弯折的发射极引出端，所述集电极母排的其中一侧具有弯折的集电极引出端，所述电芯的第一金属层在所述母排的第一侧边与所述发射极引出端连接，所述电芯的第二金属层在所述母排的第二侧边与所述集电极引出端连接，所述第一侧边和所述第二侧边相对。
[0013]进一步地，所述电芯的两端分别为突出的第一金属层和第二金属层，每一电芯夹在相对的一发射极引出端和集电极引出端之间以便于所述第一金属层和所述第二金属层分别与所述发射极引出端和所述集电极引出端连接。
[0014]进一步地，所述发射极母排上的多排发射极连接孔和集电极绝缘孔纵向成列，所述集电极母排上的发射极绝缘孔和集电极连接孔纵向成列，每一电芯安装于相邻的两列之间。
[0015]进一步地，每一电芯还包括电芯外壳，每一电芯外壳将所述电芯以及所述电芯两端的发射极引出端和集电极引出端罩于其内。
[0016]进一步地，所述电芯外壳内的剩余空间填充有灌封材料。
[0017]进一步地，所述电芯外壳上设置有用于安装其他功能部件的机械接口。
[0018]进一步地，所述发射极母排上的侧边设置有负极直流接口，用于通过负极直流母线与所述动力电源的负极连接；所述集电极母排的侧边设置有正极直流接口，用于通过正极直流母线与所述动力电源的正极连接。
[0019]进一步地，所述电芯为叠层式电芯，所述层叠式电芯由单层或多层所述第一金属层和所述第二金属层依次相间堆叠而成。
[0020]进一步地，所述叠层式电芯还包括多层介质薄膜层，相邻的第一金属层和第二金属层之间通过一所述介质薄膜层来实现相互绝缘。
[0021]进一步地，所述叠层式电芯的所述第一金属层和所述第二金属层为独立的金属箔或涂覆于所述介质薄膜层上的金属箔。
[0022]进一步地，所述电芯为卷绕式电芯，所述卷绕式电芯由单层或多层所述第一金属
层和所述第二金属层依次相间卷绕而成。
[0023]进一步地，所述卷绕式电芯还包括多层介质薄膜层，相邻的第一金属层和第二金属层之间通过一所述介质薄膜层来实现相互绝缘。
[0024]进一步地，所述卷绕式电芯的所述第一金属层和所述第二金属层为独立的金属箔或涂覆于所述介质薄膜层上的金属箔。
[0025]根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种电机控制器，包括如上述任一项所述的直流支撑电容器和IGBT开关器件，所述直流支撑电容器的母排固定安装在所述IGBT开关器件上，所述母排的发射极母排与所述IGBT开关器件的发射极接口连接，所述母排的集电极母排与所述IGBT开关器件的集电极接口连接。
附图说明
[0026]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，更能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点。
[0027]图1是现有技术绘示的直流支撑电容器与IGBT开关器件安装结构示意图；
[0028]图2是根据本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直流支撑电容器，用于吸收动力电源与IGBT开关器件之间的高脉冲电流，所述直流支撑电容器包括：电芯以及母排，所述电芯安装于所述母排上，所述母排包括依次层叠且相互绝缘的发射极母排和集电极母排，所述电芯包括相互绝缘的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层通过所述发射极母排与所述IGBT开关器件的发射极接口连接，所述第二金属层通过所述集电极母排与所述IGBT开关器件的集电极接口连接。2.如权利要求1所述的直流支撑电容器，其特征在于，所述发射极母排上设置有多排间隔排列的发射极连接孔与集电极绝缘孔，所述集电极母排上设置有多排间隔排列的发射极绝缘孔和集电极连接孔，所述发射极母排通过插入所述发射极连接孔和所述发射极绝缘孔的发射极连接件与所述IGBT开关器件的发射极接口连接，所述集电极母排通过插入所述集电极绝缘孔和所述集电极连接孔的集电极连接件与所述IGBT开关器件的集电极接口连接。3.如权利要求2所述的直流支撑电容器，其特征在于，所述母排还包括绝缘层，所述发射极母排和所述集电极母排通过所述绝缘层相互绝缘，所述绝缘层上设置有多排间隔排列的发射极绝缘孔和集电极绝缘孔。4.如权利要求3所述的直流支撑电容器，其特征在于，所述母排包括三层绝缘层，分别位于所述母排的第一层、第三层和第五层，所述发射极母排和所述集电极母排分别位于所述母排的第二层和第四层的其中一层和另一层。5.如权利要求2～4中任一项所述的直流支撑电容器，其特征在于，所述发射极绝缘孔大于所述发射极连接孔的孔径以便于所述发射极连接件与所述发射极连接孔接触而不与所述发射极绝缘孔接触，所述集电极绝缘孔的孔径大于所述集电极连接孔的孔径以便于所述集电极连接件与所述集电极连接孔接触而不与所述集电极绝缘孔接触。6.如权利要求2所述的直流支撑电容器，其特征在于，所述发射极母排的其中一侧具有弯折的发射极引出端，所述集电极母排的其中一侧具有弯折的集电极引出端，所述电芯的第一金属层在所述母排的第一侧边与所述发射极引出端连接，所述电芯的第二金属层在所述母排的第二侧边与所述集电极引出端连接，所述第一侧边和所述第二侧边相对。7.如权利要求6所述的直流支撑电容器，其特征在于，所述电芯的两端分别为突出的第一金属层和第二金属层，每一电芯夹在相对的一发射极引出端和集电极引出端之间以便于所述第一金属层和所述第二金属层分别与所述发射极引出端和所述集电极引出端连...
【专利技术属性】
技术研发人员：周阳，康国良，杨大成，徐光照，姜耀伟，李杰培，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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