一种低电感轻型无壳车辆用电力电子电容器的制造方法

文档序号:10407516
一种低电感轻型无壳车辆用电力电子电容器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆用电力电子电容器,尤其涉及低电感轻型无壳的车辆用电力电子电容器的结构,在国际专利分类表中,分类可属于H01G4/224和H01G4/228。
【背景技术】
[0002]目前市场上的电动汽车普遍使用按照GB/T25121-2010《《轨道交通机车车辆设备电力电子电容器》的车辆用电力电子电容器。其电容卷芯采用无感卷绕,每个卷芯的自感量极小,因此电容器的自感量主要取决于电极的自感。该电容器的电极传统上使用铜编织带或铜带引出,并且由于电容器只有二极,故只有二铜带(或铜编制带)作为电极引出。当纹波成分较大的电流通过该二电极时,该二电极会产生较大的寄生电感压降,导致电容器自身感抗相对较大,实测该电感L通常大于30nH,此时电容器在高频工况下运行,会使电容器温升过快、过高,直接导致其寿命过短。
[0003]同时,市场上普遍使用的车辆用电力电子电容器,一般采用塑料外壳加硬性树脂包封的方式来封装电容卷芯。使用这样的封装方式,由于硬性树脂的密度较大且有塑胶外壳,电容器自身的体积和重量会变大,这对以载人载物为目的的电动汽车整车来说是不利的。而且,在高温、剧烈振动的条件下,该电容器易发生塑料外壳与硬性树脂材料包封层、硬性树脂材料包封层与电容器芯子之间开裂并分离的情况。另外,塑料外壳的导热性也较差,该外壳会使电容器自身散热慢,从而导致电容器内部温升过快、过高,进一步影响电容器使用寿命。
[0004 ]该电容器的典型结构如图3A、图3B所示:
[0005]——在芯棒18外周卷绕电容卷芯3;
[0006]一一于电容器芯3顶部、底部喷金层的焊接点16分别焊接第I单端电极组件12和第2单端电极组件13,第I单端电极组件12直接向上伸出,第2多端电极组件13绕过电容卷芯3外圆周面向上伸出,二者之间设有绝缘层5;
[0007]一一上述组件装入塑料外壳14后浇灌硬质树脂15。

【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题是,提出一种低电感轻型无壳车辆用电力电子电容器,可改善【背景技术】所述问题。
[0009]本发明解决所述技术问题的技术方案是:一种低电感轻型无壳车辆用电力电子电容器,包括:第I多端电极组件(I),第2多端电极组件(4),柔质聚酯材料包封(2)和固定在柔质聚酯材料包封(2)内的电容卷芯(3);其特征在于:
[0010]—一第I多端电极组件(I)和第2多端电极组件(4)分别具有填充物流通洞(17);
[0011]一一还包括第I连接喷金层部(8)和第2连接喷金层部(11),第I电极引出端(6)和第2电极引出端(9),第I中间导电带(7)和第2中间导电带(10);
[0012]—一第2中间导电带(10)置于电容卷芯(3)外侧,且与电容卷芯(3)之间设有绝缘层(5)。
[0013]其进一步的设计是:第I电极引出端(6)和第2电极引出端(9)为多引出端。该多引出端最好为4个以上引出端。
[0014]该设计采用多端电极组件代替单端电极组件,与单端电极组件相比,大大增加了纹波电流流经电极的横截面积,且并联支路减少了由电极引出而引入的自感,从而减少了电容器自感。测试表明,使用了4端引出电极的电容器比单端引出电极的电容器,自感量有效降低约50%。另外,多端电极组件的并联支路结构使电容器的电流流经电极的位置与分布更加散开,使电容器的电极散热面积更大(和图3A、图3B结构比较),更有利于电容器的散热,因而避免局部发热的情况。
[0015]此外,该设计采用无壳型韧性好的柔质聚酯材料包封方式来代替由塑料外壳和硬质树脂的组合包封方式,从根本上解决了如图3硬质树脂(15)与塑料外壳(14)分离的情况,且柔质聚酯材料本身具有更好的抗振动冲击能力,也降低了包封层与电容器芯子之间分离的可能性。同时,采用了无壳型柔质聚酯材料包封(2)方式,由于柔质聚酯材料包封密度小于硬质树脂(15),而且去掉了塑料外壳(14),这就减轻了电容本身重量和减少了电容器体积,有效降低了生产成本。去掉导热性较差的塑料外壳,也有利于电容器本身的散热,提高电容器的可靠性。
[0016]本发明的技术方案和效果将在【具体实施方式】中结合附图作进一步的说明。
【附图说明】
[0017]图1A、图1B是本发明实施例电容器的正剖视和俯视结构示意图;
[0018]图2A、图2B是本发明实施例电容器电极引出端对应位置的正剖视和俯视结构示意图;
[0019]图3A、图3B是传统有壳车辆用电力电子电容器的正剖视和俯视结构示意图;
[0020]图4A、图4B是本发明实施例电容器第I多端电极组件的正剖视和俯视结构示意图;
[0021]图5是本发明实施例电容器第2多端电极组件的立体结构示意图;
[0022]图6A、图6B是本发明实施例电容器第2多端电极组件的正剖视和俯视结构示意图。
[0023]图标说明:
[0024]1.第I多端电极组件;2.柔质聚酯材料包封;3.电容卷芯;4.第2多端电极组件;5.绝缘层;6.第I电极引出端;7.第I中间导电带;8.第I连接喷金层部;9.第2电极引出端;10.第2中间导电带;11.第2连接喷金层部;12.第I单端电极组件;13.第2单端电极组件;14.塑料外壳;15.硬质树脂;16.焊接点;17.填充物流通洞。
【具体实施方式】
[0025]本发明实施例低电感轻型无壳车辆用电力电子电容器如图1、图2A、图2B所示,包括:
[0026]--如图4A、图4B所不第I多端电极组件I,如图5和图6A、图6B所不第2多端电极组件4,柔质聚酯材料包封2和固定在柔质聚酯材料包封2内的电容卷芯3;第I多端电极组件I和第2多端电极组件4分别具有填充物流通洞17;
[0027]——第I多端电极组件I和第2多端电极组件4分别包括第I连接喷金层部8和第2连接喷金层部11、第I电极引出端6和第2电极引出端9、第I中间导电带7和第2中间导电带10;
[0028]一一第2中间导电带10置于电容卷芯3外侧,且与电容卷芯3之间设有绝缘层5。[0029 ]制造时,将第I多端电极组件I和第2多端电极组件4分别按图1A、图1B所述对称4点方位把第I连接喷金层部8和第2连接喷金层部11焊接到电容卷芯3二端平面,在第2多端电极组件4与电容卷芯3之间放入绝缘层5,将焊接和装配好的上述组合件结构放置于不锈钢模具之中(模具内腔表面有脱模剂)并固定好,最后在真空环境下经填充物流通洞17注入柔质聚酯填充,待柔质聚酯固化并成为柔质聚酯材料包封2后取出即为制成的产品电容器。
[0030]本发明实施例电容器是在车辆用电力电子电容器传统结构的基础上改进而成,对相关结构未表述的内容,均继承了【背景技术】所述如图3A、图3B所示车辆用电力电子电容器传统结构。
[0031]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种低电感轻型无壳车辆用电力电子电容器,包括:第I多端电极组件(I),第2多端电极组件(4),柔质聚酯材料包封(2)和固定在柔质聚酯材料包封(2)内的电容卷芯(3);其特征在于: 一一第I多端电极组件(I)和第2多端电极组件(4)分别具有填充物流通洞(17); 一一还包括第I连接喷金层部(8)和第2连接喷金层部(11),第I电极引出端(6)和第2电极引出端(9),第I中间导电带(7)和第2中间导电带(10); 一一第2中间导电带(10)置于电容卷芯(3)外侧,且与电容卷芯(3)之间设有绝缘层(5)。2.根据权利要求1所述电容器,其特征在于:所述第I电极引出端(6)和第2电极引出端(9)为多引出端。3.根据权利要求2所述电容器,其特征在于:所述多引出端为4个以上引出端。
【专利摘要】一种低电感轻型无壳车辆用电力电子电容器,包括:第1多端电极组件(1),第2多端电极组件(4),柔质聚酯材料包封(2)和固定在柔质聚酯材料包封(2)内的电容卷芯(3);其特征在于:第1多端电极组件(1)和第2多端电极组件(4)分别具有填充物流通洞(17);还包括第1连接喷金层部(8)和第2连接喷金层部(11),第1电极引出端(6)和第2电极引出端(9),第1中间导电带(7)和第2中间导电带(10);第2中间导电带(10)置于电容卷芯(3)外侧,且与电容卷芯(3)之间设有绝缘层(5)。该设计减少电容器自感,且有利于电容器的散热,提高电容器的可靠性和降低成本。
【IPC分类】H01G4/248, H01G4/228, H01G4/224
【公开号】CN205319035
【申请号】CN201520871962
【发明人】严建华
【申请人】广州麟聚电子科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年11月2日
再多了解一些
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1