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技术领域

本实用新型涉及外壳内置型低电感电容器。

背景技术

一般而言，电气设备用、进相用、电子设备用电容器等在各种工业领域广泛使用。 这种电容器使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、聚丙烯(PP)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂等塑料薄膜作为电介质，对在塑料 薄膜的一面或两面沉积了金属的沉积膜进行卷取，在卷取的沉积膜的两面，热喷涂锌、 锌合金、锡或1次锌2次锡，形成热喷涂面，制造电容器元件。

电容器的静电容量根据电容器的用途而存在差异，因此，在不同的N极汇流条与 P极汇流条加减电容器元件(以下简称元件)个数进行接线而制造电容器，小容量的电容 器连接较少数量的元件，大容量电容器连接多个元件而制造电容器。如图7所示，由 大量的元件构成的电容器在元件两热喷涂面分别连接极性不同的N极汇流条和P极汇 流条，使汇流条的一部分露出于外装外壳(以下简称外壳)外部，形成端子部。

如上所述附着于N极汇流条和P极汇流条的元件在整个插入诸如塑料外壳或金属 外壳的外壳中后，填充诸如环氧树脂或聚氨酯的模塑剂，或把诸如环氧树脂和聚氨酯 的不同种类的模塑剂填充为多层，进行绝缘与保护电容器内部。但是，电容器在电感 大，或使用电压高，或流过大电流，或频率高时，对电容器周边部件产生影响，在电 容器内部，因冲击电压而发热，电容器的发热会发生降低电容器的电气特性、缩短电 容器的寿命、降低电容器性能可靠性。

发生如前所述的问题的原因之一起因于电容器的电感。简略考查以往的电容器的 构成与组装过程，在外壳内部，极性不同的N极汇流条与P极汇流条不重叠，而是平 行地配置，对元件进行接线，只有外部的汇流条相互重叠，但重叠的面积小，在减小 电感方面存在局限。作为在外壳外部的N极汇流条与P极汇流条之间插入绝缘剂进行 绝缘的方法，由于使用另外的绝缘剂，因而作业麻烦，需要既定地保持绝缘材料位置 等，作业比较困难。而且，通常使用绝缘纸或塑料薄膜作为绝缘材料，如果使用绝缘 纸，则在恶劣环境下(例：温度95℃、湿度85%)吸收水分，使绝缘能力削弱，如果使用 塑料薄膜，则由于加水分解，塑料薄膜的特性发生变化，对电容器产生影响。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种外壳内置型低电感电容器，把接线于电容器内的元件的 导电性汇流条的薄主体板或引出到外壳外的导电性汇流条的引出部的一部分或全部， 配置得使P、N极导电性汇流条相互整齐地重合或重叠，能够使电感减小，使连接于电 容器与输出端子的切换元件的热上升实现最小化，容易与追加性电力供应源连接，紧 凑且耐久性优秀。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型的外壳内置型汽车逆变器用低电感电容器，包括：

电容器元件10，其由电介质薄膜卷取形成，在一侧及另一侧形成有导电性的热喷 涂面，以多列整齐地放倒于外壳箱20下部的状态内置、排列；

外壳箱20，其沿长度方向整齐、规则地形成有供所述电容器元件10逐个安放的元 件安放槽21；

第1汇流条形成部30，其电气连接于所述电容器元件10的一侧热喷涂面；

第2汇流条形成部40，其位于所述第1汇流条形成部30的下部，电气连接于所述 电容器元件10的另一侧热喷涂面；

第1绝缘片50，其介于所述第1汇流条形成部30与第2汇流条形成部40之间， 使第1汇流条形成部30与第2汇流条形成部40相互重叠的区域绝缘。

本实用新型的有益效果是：

（1）能够使电感减小，使连接于电容器与输出端子的切换元件的热上升实现最小 化；

（2）容易与追加性电力供应源连接，紧凑且耐久性优秀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图 仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳 动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感电容器组装图；

图2是本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感电容器分解图；

图3是本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感电容器中的汇流 条结构分解图；

图4是本实用新型的放电电阻器卡头结构图；

图5a是Y电容器的结构图；

图5b是Y电容器的电路图；

图6是本实用新型的外壳箱结构图；

图7是现有的外壳搭载型电容器示意图。

<符号说明>

10:电容器元件                  20:外壳箱

21:元件安放槽                  26:放电电阻器搭载用卡棱部

28:Y电容器槽                   30:第1汇流条形成部

31:第1主体板                   33:第1引出板

34:第1导电性输出端             35:第1引出部

37:第1辅助引出部               39:第1放电用端子

40:第2汇流条形成部             41:第2主体板

43:第2引出板                   44:第2导电性输出端

45:第2引出部                   47:第2辅助引出部

49:第2放电端子                 50:第1绝缘片

60:第2绝缘片                   70:放电电阻器

80:Y电容器                     81:Y电容器元件

M:主输出端子                  S:辅助输出端子

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图6所示，本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感电 容器包括电容器元件10、外壳箱20、第1汇流条形成部30、第2汇流条形成部40和 第1绝缘片50。可选地，还包括第2绝缘片60，当在电容器元件10的上面或第2汇 流条形成部40下部一体形成有绝缘装置时，可以不包括第2绝缘片60。

如图1至图6所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感 电容器中，电容器元件10由电介质薄膜卷取形成，在一侧及另一侧形成有导电性的热 喷涂面，以多列整齐地放倒于外壳箱20下部的状态内置、排列。

外壳箱20沿长度方向整齐、规则地形成有供电容器元件10逐个安放的元件安放 槽21。第1汇流条形成部30电气连接于电容器元件10的一侧热喷涂面。第2汇流条 形成部40位于第1汇流条形成部30的下部，电气连接于所述电容器元件10的另一侧 热喷涂面。第1绝缘片50介于第1汇流条形成部30与第2汇流条形成部40之间，使 第1汇流条形成部30与第2汇流条形成部40相互重叠的区域绝缘。可选地，第2绝 缘片60介于第2汇流条形成部40下部及所述电容器元件10的上面之间，使两者绝缘。

如图1至图6、特别是图3所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变 器用低电感电容器中，第1汇流条形成部30由作为导电性金属板的第1主体板31与 形成输出端子的第1引出部35构成，第1主体板31为宽而扁平形状；第1引出部35 由第1引出板33和第1导电性输出端34构成，所述第1引出板33从所述第1主体板 31的一侧边向上竖直或向外倾斜地延长，所述第1导电性输出端34从所述第1引出板 33的上端水平地向外壳箱20的一侧壁22外廓延长露出。第2汇流条形成部40由作为 导电性金属板的第2主体板41与形成输出端子的第2引出部45构成，第2主体板41 为宽而扁平的形状；第2引出部45由第2引出板43和第2导电性输出端44构成，所 述第2引出板43从所述第2主体板41的一侧边向上竖直或向外倾斜地延长，所述第2 导电性输出端44从所述第2引出板43的上端水平地向外壳箱20的侧壁22外廓延长 露出。优选第1主体板31和第2主体板41相应于外壳箱形状沿纵向形成，所述第1 引出部35与第2引出部45在相互相应的位置形成，形成发挥P、N极功能的一对主输 出端子M；在所述第1汇流条形成部30与第2汇流条形成部40的一侧纵边，具备隔 开既定距离的两对主输出端子M。

如图1至图6所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感 电容器中，优选在第1主体板31的另一侧纵边形成有第1辅助引出部37；在与第2 主体板41的另一侧纵边及与所述第1辅助引出部37相应的位置形成有第2辅助引出 部47；第1辅助引出部37与第2辅助引出部47包括露出于所述外壳箱20的侧壁23 外廓的辅助输出端37a、47a；第1辅助引出部37与第2辅助引出部47在所述第1汇 流条形成部30与第2汇流条形成部40的另一侧纵边形成一个辅助输出端子S。

如图1至图6所示，本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感电 容器优选还包括放电电阻器70，放电电阻器70一端与所述第1汇流条形成部30的第 1放电端子39电气连接，另一端连接于第2汇流条形成部40的第2放电端子49，当 电容器与输入端子分离时，使电容器中充电的残留电荷放电，防止触电事故。

如图1至图6所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感 电容器中，放电电阻器70搭载于在外壳箱20侧壁外部中未形成有所述主输出端子M 的一侧形成的放电电阻器搭载用卡棱部26，放电电阻器搭载用卡棱部26由水平凸出于 外廓的两个卡棱26a、26b构成；放电电阻器把持用卡头75把所述放电电阻器70卡于 外壳箱20的侧壁外部。

如图1至图6所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感 电容器中，优选放电电阻器把持用卡头75包括：水平的下部支撑板75a，其支撑放电 电阻器70；端子连接板75d，其从下部支撑板75a的两端竖直向上延长后再次水平折 弯形成；两个侧面支撑板75b，其从下部支撑板75a的中间部向上延长；固定端75c， 其在侧面支撑板75b的上端相互相向地折弯，卡住所述放电电阻器70的上部。

如图1至图6、特别是图5a、图5b所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型 汽车逆变器用低电感电容器中，优选还包括用于防止电磁噪声现象的Y电容器80；构 成Y电容器80的Y电容器元件81放置于所述外壳箱20的纵向一侧形成的Y电容器槽 28。两个Y电容器元件81利用形成有连接端子83a的共同接线83电气连接。

如图1至图6所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感 电容器中，第1引出部35的第1引出板33的面与所述第2引出部45的第2引出板43 至少80%面积重叠地形成；第1导电性输出端34与第2导电性输出端44相互交错而 不重叠地形成。优选第1绝缘片50包括：主体部绝缘部51，其介于第1主体板31与 第2主体板41之间；引出部绝缘部53，其从主体部绝缘部51的一侧长边相互隔开地 向上延长，在与主输出端子M相应的位置形成两个，介于所述第1引出板33与第2 引出板43的重叠区域；端子竖直部绝缘部54，其在引出部绝缘部53的上端边沿一部 分延长形成，使所述第1导电性输出端34的竖直部下部与第2汇流条形成部40之间 绝缘。

如图1至图6所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感 电容器中，在第1汇流条形成部30的纵向一侧形成的第1输入端32与在所述第2汇 流条形成部40的纵向一侧形成的第2输入端42形成输入端子；第1输入端32由从第 1汇流条形成部30的一侧纵边向下延长的第1输入端竖直板32a与从所述第1输入端 竖直板32a水平折弯形成的第1输入端子片32b构成；第2输入端42由从第2汇流条 形成部40的一侧纵边向下延长的第2输入端竖直板42a与从所述第2输入端竖直板42a 水平折弯形成的第2输入端子片42b构成。优选第1输入端竖直板32a与第2输入端 竖直板42a以面积为基准至少相互重叠80%；第1绝缘片50还包括介于所述第1输入 端竖直板32a与第2输入端竖直板42a之间的输入端绝缘部52。

如图1至图6所示，在本实用新型一个实施例的外壳内置型汽车逆变器用低电感 电容器中，优选外壳箱20包括：元件安放槽21，其沿长度方向整齐、规则地形成，使 得电容器元件10逐个安放；侧壁23，其与底部共同形成空间；两个Y电容器槽28， 其在长度方向的一侧形成，供所述Y电容器元件81安放；放电电阻器搭载用卡棱部26， 其在非主输出端子M所在的另一侧侧壁23外面形成，由相互隔开的两个卡棱26a、26b 构成。

本实用新型针对开发混合动力汽车及电动汽车用电容器的低电感电容器，对在塑 料薄膜的一面或两面沉积了金属的沉积膜进行卷取或层叠，在卷取或层叠的沉积膜的 两面，热喷涂锌、锌合金、锡或1次锌2次锡，制成作为极性板的热喷涂面，制造电 容器元件，在所述大量的电容器元件左侧面锡焊或点焊，在N极下板汇流条进行接线， 在所述大量的电容器元件右侧面锡焊或点焊，在P极上板汇流条进行接线。

在把导电性汇流条接线于电容器内大量元件的热喷涂面时，把在电容器元件上接 线用导电性汇流条厚度锡焊或点焊成0.2～2mm厚度，使元件接线，在引出到电容器外 壳外的端子，引出P、N极多个端子，使得能够接线于半导体电力变换开关IGBT输入 端。在上板汇流条与逆变器内部，为了防止与电容器邻接的导体短路，在上板汇流条 表面附着绝缘纸带进行绝缘，避免了短路IGBT螺栓紧固的部分不附着绝缘纸带。引出 P、N极端子，使得能够把电池电源接线于电容器输入端子，在上板汇流条与逆变器内 部，为了防止与邻近的导体短路，在上板汇流条表面附着绝缘纸带进行绝缘，防止了 短路。DC输入汇流条端子的螺栓紧固的部分不附着绝缘纸带。

在混合动力、电动汽车用高电压电池中，用于汽车电子设备普通电子部件电源输 入P、N极端子，制作电容器，使得在把电容器接线于汽车用逆变器时，不使用另外的 汇流条及端子，只插入电容器，只紧固螺栓便组装，因而能够显著提高汽车用逆变器 组装性。为了使电感实现最小化，使用于构成电容器内部并列模块的汇流条在内部整 齐地重叠P极与N极，用螺栓紧固于引出到电容器外装外壳外的IGBT端子，DC输入 端子的部分使得之前整齐重叠，用螺栓紧固的部分不整齐重叠，使P、N极间不发生短 路。

在构成电容器内部并列模块的P、N极汇流条间插入0.15～0.5mm厚度绝缘体绝缘 纸、绝缘薄膜，绝缘体绝缘纸、绝缘薄膜插入至引出到外装外壳外的IGBT及将接线于 DC输入端子的端子紧固部分之前，防止了P、N极短路的现象。从电容器模块构成到 输出端子，整齐地重叠P、N极汇流条，降低了电感改进前约25nH，改进后约14nH， 因此，汽车用逆变器内的导电体电力变换开关IGBT切换时，谐波噪声显著减小，电容 器及IGBT发热减小，具有提高寿命的特征。引出到电容器外装外壳外的输入端子不与 P、N极端子重叠地引出。

在汽车维护时，由于电容器已经充电，因此有触电危险，虽然内置于电容器外装 外壳棱角处使用，但电阻发热，在电容器外装外壳外，把放电电阻外装于侧面，在维 护时，能够防止触电事故。该放电电阻以3分钟后残留电压约50～75V为基准，约70～ 120K较为适合。在电容器内部P、N极汇流条中，为了防止在为对放电电阻进行接线 而引出的部分和逆变器内部邻近的部分发生短路，插入收缩管进行绝缘处理。在混合 动力汽车及电动汽车中，当IGBT切换时发生谐波噪声，噪声流入P、N极时，如果噪 声混入无线电频率，则在无线电特定频率中，因杂音或噪声而发生问题，在P、N极， 把很小容量0.030uF～2uF的电容器以Y方式接线于P、N极，内置电容器外壳，从Y 接线的中性点引出地线，内置电容器，紧固于安装部，使得与地线接触。以Y方式接 线于P、N极的电容器在充放电的同时去除IGBT切换噪声与其它噪声，因而能够改善 在无线电特定频率中因噪声而发生问题。如前所述，本实用新型开发低电感电容器， 使用于汽车用逆变器，因而在IGBT切换时，减少噪声，降低IGBT及电容器的温度上升， 因而寿命显著提高，能够在汽车用逆变器寿命要求15年中保证300000Km。

本实用新型提供一种外壳内置型低电感电容器，能够使电感减小，使连接于电容 器与输出端子的切换元件的热上升实现最小化，容易与追加性电力供应源连接，紧凑 且耐久性优秀。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实 用新型的保护范围之内。