一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容制造技术

本发明专利技术涉及高压陶瓷电容领域，公开了一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，该母线支撑电容包括正母排、负母排和若干个高压瓷片电容；正母排上集成有母排正网络，且正母排一侧设有若干个正母排接口端；负母排上集成有母排负网络，且负母排一侧设有若干个负母排接口端；负母排接口端与正母排接口端相互交错，且均用于连接半桥SiC模块或者多层复合母排；各高压瓷片电容均匀等间距设于在正母排和负母排之间，且高压瓷片电容的正极端与正母排连接并接入母排正网络，其负极端与负母排连接并接入母排负网络；相邻高压瓷片电容之间具有散热流体。本发明专利技术能够有效增加空间利用率，无需考虑焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离。需考虑焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离。需考虑焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容


[0001]本专利技术涉及高压陶瓷电容领域，具体涉及一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容。

技术介绍

[0002]目前，新能源汽车逆变器中大多使用碳化硅功率器件，以提升开关频率和功率密度，但碳化硅功率器件容易受到母线电容功率密度的限制。为了解除电容功率密度的限制，现有的SiC逆变器中逐渐开始使用高压陶瓷电容代替常规的金属膜电容，高压陶瓷电容具有体积小、内阻小和寿命长等诸多优势，未来在新能源汽车车用逆变器中必将占据主导地位。
[0003]现有的高压陶瓷电容一般以厚铜PCB作为母线电容的BUS母排，PCB的顶层和底层均设计有直流母线的正负网络，且正负母线网络上开窗多个焊盘，以便于电容与PCB进行焊接组装。然而该高压陶瓷电容仍存在以下缺点：
[0004]1、由于PCB的顶层和底层均集成有母排正负网络，因此，设计上要充分评估焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离，造成一定空间的浪费；
[0005]2、多个电容的端子均焊接在PCB的同一侧，导致所有电容的母线正网络(或负网络)在汇流前均需要过孔换层到PCB的另一侧，而换层过孔容易成为限制电流的主要因素；
[0006]3、电容焊盘间以及与功率模块链接的功率端子间具有较小的间隙，限制了电容的使用环境(湿度、污染物等)
[0007]4、母排PCB因电容安装、裸露焊盘及换层过孔的存在，限制了其散热方式，导致电容很难进行有效的散热；
[0008]综上，为了克服以上缺陷，本专利技术设计了一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容。

技术实现思路

[0009](一)解决的技术问题
[0010]本专利技术提供了一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，能够有效增加空间利用率，无需考虑焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离。
[0011](二)技术方案
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，该母线支撑电容包括正母排、负母排和若干个高压瓷片电容。
[0013]正母排上集成有母排正网络，且正母排一侧设有若干个正母排接口端；
[0014]负母排上集成有母排负网络，且负母排一侧设有若干个负母排接口端；负母排接口端与正母排接口端相互交错，且均用于连接半桥SiC模块或者多层复合母排；
[0015]各高压瓷片电容均匀等间距设于在正母排和负母排之间，且高压瓷片电容的正极端与正母排连接并接入母排正网络，其负极端与负母排连接并接入母排负网络；相邻高压
瓷片电容之间具有散热流体。
[0016]进一步设置，前述的正、负母排的尺寸及设计完全一致，且整体电容总成的最小安全间距为电容本体。
[0017]如此设置，该母线支撑电容上电容的分布没有空间浪费，没有安规短板。
[0018]进一步设置，前述的相邻所述高压瓷片电容的间距为2mm。
[0019]进一步设置，前述的正、负母排均为PCB。
[0020]如此设置，高压瓷片电容的顶部和底部均有PCB包裹，使得该母线支撑电容与其它电器件的集成更容易，也更安全。
[0021]进一步设置，前述的正母排为软铜排，负母排为PCB。
[0022]如此设置，正母线采用软铜排替代PCB，能够进一步降低该母线支撑电容的总体杂散电感。
[0023]进一步设置，前述的PCB的材质为铝基板。
[0024]如此设置，铝基板能够加快散热速度，便于多维度对高压瓷片电容进行热传导。
[0025]进一步设置，前述的散热流体在负母排上沿顺时针方向散热。
[0026]如此设置，散热流体能够有效分散高压瓷片电容工作时产生的热量。
[0027]进一步设置，前述的散热流体为空气或有机硅油。
[0028]如此设置，空气或有机硅油能够主动加强散热，以快速降低该母线支撑电容的温度。
[0029](三)有益效果
[0030]与现有技术相比，本专利技术提供的一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，具备以下有益效果：
[0031]1、本专利技术通过双层夹心电容的方式将高压瓷片电容固定于正、负母排之间，高压瓷片电容的固定方式可靠，且不易脱落；
[0032]2、正、负母排上均只集成有单一网络，即所有焊盘均在同一网络，所以器件间没有安规要求，只有安装最小间隙需求，如此，无需考虑焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离，能够有效增加空间利用率，有效增大能布置的电容密度，电容分布更安全合理；
[0033]而且因为没有不同网络需要在同一PCB上换层，即正、负母排上均没有走线过孔，如此，能够有效减小该母线支撑电容的总导线阻抗；
[0034]3、通过完全重合的正、负母排和交错的正、负母排接口端，有效减小该母线支撑电容的总体杂散电感。
[0035]4、通过散热流体主动加强散热，以快速降低该母线支撑电容的温度。
附图说明
[0036]图1为本专利技术所述母线支撑电容的结构示意图；
[0037]图2为本专利技术所述母线支撑电容的散热示意图。
[0038]附图标号：1、正母排；11、正母排接口端；2、负母排；21、负母排接口端；3、高压瓷片电容。
具体实施方式
[0039]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]如图1
‑
2所示，本专利技术提供的一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，该母线支撑电容包括正母排1、负母排2和多个高压瓷片电容3。
[0041]正母排1上集成有母排正网络，且正母排1一侧安装有六个正母排接口端11；
[0042]负母排2上集成有母排负网络，且负母排2一侧安装有六个负母排接口端21；负母排接口端21与正母排接口端11相互交错，且均用于连接半桥SiC模块或者多层复合母排；
[0043]各高压瓷片电容3均匀等间距分布于在正母排1和负母排2之间，且高压瓷片电容3的正极端与正母排1焊接并接入母排正网络，其负极端与负母排2焊接并接入母排负网络；相邻高压瓷片电容3之间具有散热流体。
[0044]正、负母排1、2的尺寸及设计完全一致，且整体电容总成的最小安全间距为电容本体；如此，该母线支撑电容上电容的分布没有空间浪费，没有安规短板。
[0045]正、负母排1、2均为PCB；如此，高压瓷片电容3的顶部和底部均有PCB包裹，使得该母线支撑电容与其它电器件的集成更容易，也更安全；或者正母排1为软铜排，负母排2为PCB；如此，正母线采用软铜排替代PCB，能够进一步降低该母线支撑电容的总体杂散电感。
[0046]本专利技术以正、负母排1、2均为PCB，且PCB尺寸为179mm*64mm*10mm为例，相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，其特征在于，该母线支撑电容包括正母排、负母排和若干个高压瓷片电容；正母排上集成有母排正网络，且正母排一侧设有若干个正母排接口端；负母排上集成有母排负网络，且负母排一侧设有若干个负母排接口端；负母排接口端与正母排接口端相互交错，且均用于连接半桥SiC模块或者多层复合母排；各高压瓷片电容均匀等间距设于在正母排和负母排之间，且高压瓷片电容的正极端与正母排连接并接入母排正网络，其负极端与负母排连接并接入母排负网络；相邻高压瓷片电容之间具有散热流体。2.根据权利要求1所述的一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，其特征在于，所述正、负母排的尺寸及设计完全一致，且整体电容总成的最小安全间距为电容本体。3.根据权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：修贵东，沈金亮，华旸，刘朝辉，杨良会，原诚寅，
申请(专利权)人：北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：