专利名称：用于车辆逆变器的电容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于混合动力车或燃料电池车的逆变器系统。本发明更特别涉及吸收纹波电流的电容器的汇流条。
背景技术：
近来，从绿色能源的角度看，替代内燃机车辆的混合动力车和燃料电池车得到重视。作为动力源，高功率电动机被应用到混合动力车和燃料电池车辆，且逆变器系统应用其中将电池或燃料电池产生的高压DC电源转换为3相(U、V和W相)AC电源，以便充电/放电。逆变器系统装配有电容器，通过切换半导体开关元件，例如由功率转换开关元件组成的绝缘栅双极晶体管(IGBT)电源模块，来吸收纹波电流。如上所述，电容器通常包括作为逆变器输入元件的高压DC输入端子，和电连接到 IGBT电源模块的正、负汇流条板。一般地，环氧树脂被模压在形成正、负汇流条板的平坦板体之间；正、负汇流条从被连接到IGBT电源模块的主体的一个边缘端伸出，其中汇流条不是交叠的，而是彼此平行设置。然而，在该结构中，由于正、负汇流条板的汇流条没有交叠且彼此平行设置，因此可看到并增加电容器的寄生电感的问题。寄生电感是增加IGBT电源模块的端子电压的因素。这样增加的端子电压可损坏 IGBT电源模块，且增加的端子电压可劣化逆变器系统的电磁波性能。而且，由于正、负汇流条板的汇流条露出，因此可观察到汇流条在空气中氧化或机械磨损使得IGBT电源模块因异物而被造成短路的问题。本背景技术部分中公开的上述信息只是为了增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术信息。
发明内容
本发明努力提供一种用于车辆逆变器的电容器，其具有下列优点通过使汇流条板之间的磁通泄露最少来减小寄生电感；通过使IGBT电源模块端子电压增加来防止对电源模块的损坏；以及减小IGBT电源模块的汇流条发生短路。本发明的一个方面提供一种车辆逆变器的电容器，其包括壳体；多个电容器单元模块；布置在壳体内并连接到电容器单元模块的正、负汇流线板(bus plate)；以及对应于单元模块的电源模块，其中该单元模块通过绝缘材料彼此绝缘，以及
其中每个汇流条板都包括汇流条(bus bar)，该汇流条与其它汇流条交叠并电连接到电源模块。在某些实施例中，各汇流条可包括板体。在某些其他实施例中，汇流条形成在板体的一个边缘端。在其他实施例中，每个汇流条都可包括交叠部，被延伸到板体边缘端的外侧以便彼此交叠；和端子部，与连接到电源模块的交叠部整体形成。在又一个实施例中，每个交叠部可以以板体的平坦表面为基准从边缘端向上延伸，然后向下弯曲。在另一个实施例中，绝缘材料可包括可在正、负汇流条板之间硬化的环氧树脂。在另一个实施例中，各汇流条的端子部可以由环氧树脂涂覆。在又一个方面中，本发明提供一种用于车辆逆变器的电容器，其包括正、负汇流条板的汇流条的交叠部，该正、负汇流条板通过绝缘材料绝缘以使二者之间的磁通泄露最少。因此，在本发明一个实施例中，使正、负汇流条板之间的磁通泄露最少以便减小寄生电感；减小电源模块的尖峰电压，以使电源模块端子电压的增量最小从而防止其损坏； 防止逆变器电磁波性能的劣化。而且在本发明的另一个实施例中，不受理论限制，由于在正、负汇流条板的交叠部之间形成硬化的绝缘材料，因此湿气不能侵入交叠部，因而可以防止绝缘材料在湿气中分解并可防止电源模块的汇流条发生短路。在本发明的又一个实施例中，将环氧树脂涂覆在正、负汇流条板的端子部上，以防止端子部因机械摩擦和腐蚀而短路。本发明的方法和装置还具有其他特征和优点，其在合并与此的附图和下面的具体实施方式
中变得明显或被更详细描述，与具体实施方式
一起用来解释本发明的基本原理。应当理解此处使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语包括，诸如包括运动用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、多种商用车辆的载客汽车的机动车辆，包括各种船和艇的水运工具，航行器等，并且包括混合动力车、电动车辆、插入式混合电动车辆、氢动力车辆和其它可选的燃料车辆(例如从除了石油以外的资源中获得的燃料)。参照此处所述，混合动力车为具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。
虽然与目前被认为是实用的示例性实施例相关的附图被描述，然而应该理解本发明并不局限于所公开的附图。图1是根据本发明一个示例性实施例的用于车辆逆变器的电容器的组件立体图；图2是图1的分解图；图3是图1的前视图；图4是图1的侧视图。附图标记的说明附图中列出的附图标记包括后面将进一步讨论的如下元件10 壳体40 电容器单元模块
50 电源模块60 汇流条板61 板体63 高压输入端子70 汇流条71 交叠部81 端子部90 绝缘材料应该理解的是，附图不必按比例绘制，而只是表示用于说明本发明的基本原理的各种优选特征的简化表示。包括例如特定尺寸、方向、位置和形状的本文所公开的本发明的特定设计特征，将通过特定施加和使用环境被部分地确定。
具体实施例方式下面参考附图更充分地说明本发明，附图中示出本发明示例性实施例。如本领域技术人员认识到的那样，所说明的实施例可以不同方式修改，而不偏离本发明的精神或范畴。为清楚说明本发明，省略与说明无关的部分，且在整个说明书中使用相同的附图标记来表示相同或相似的元件。在附图中，为了更好且更容易的说明，近似地示出每个元件的尺寸和厚度。本发明并不限于附图，并且层、膜、面板、区域等的厚度仅作为参考。图1是组件立体图，示出根据本发明示例性实施例的车辆逆变器的电容器，图2是图1的分解图，图3是图1的前视图，图4是图1的侧视图。参考上面的附图，根据本发明示例性实施例的车辆电容器100被应用到装配有发动机和作为动力源的高功率电动机的混合动力车或燃料电池车。在此情形下，逆变器将由电池或燃料电池产生的高压DC电源转换为3相(U、V、和 W)交流电，以控制高功率电动机。逆变器包括吸收纹波电流的电容器，由功率转换开关元件构成的绝缘栅双极晶体管(IGBT)电源模块(以下为了方便称为“电源模块”)，用来控制速度和马达扭矩的控制板， 和用来监控3相AC电源以进行必要控制的电流传感器。电容器100吸收在开关逆变器过程中产生的纹波电流，以便减小逆变器DC输入电压的波动，这使得能够正常操作逆变器并增加高压电池或燃料电池的寿命时间。根据本发明示例性实施例的电容器100使寄生电感最小化，从而能够减小电感产生的电源模块的尖峰电压，因此可减小电源模块损坏的可能性，并防止逆变器的电磁波性能劣化。根据本发明一个示例性实施例的电容器100包括壳体10、电容器单元模块40、和正、负汇流条板60，其说明如下在电容器100中，壳体10用于固定电容器100的所有构成元件。壳体10具有支架形状，其上端敞开并可由铝材制成以便易于散热。壳体10包括多个固定单元以便固定根据本发明示例性实施例的电容器100的构成元件，并可包括盖子(图中未示出)以便覆盖敞开的上部。电容器单元模块40电连接到对应于3相(U、V、和W)逆变器的电源模块50，并安装在对应于电源模块50的壳体10中。在该示例性实施例中，正、负汇流条板60将电池或燃料电池产生的高压DC电供应给电源模块50，并吸收由切换电源模块50所产生的纹波电流。汇流条板60由绝缘材料90彼此绝缘，其包括固定在壳体10中的正、负板体61，且高电压输入端子63和汇流条70形成在每个板体61的边缘端。高压输入端子63被设置成将高压DC电供应给电源模块50，并电连接到被形成在板体61 —侧边缘端的电源模块50。汇流条70被配置成能够吸收因切换诸如电源模块50等半导体开关元件而形成的纹波电流，并将电源模块50电连接到形成在板体61另一边缘端的电容器单元模块40。在本发明的示例性实施例中，正、负汇流条板60的汇流条70被配置成通过连接器螺栓(CB)连接电源模块50和电容器单元模块40。上述汇流条70交叠并由被连接到电源模块50的绝缘材料90绝缘。每个汇流条70包括交叠部71，在板体的一个边缘端伸出以便被交叠；端子部81， 与交叠部71 一体形成以便与电源模块50电连接。交叠部71以板体61的平坦表面为基准从边缘端向上延伸并向下弯曲。每个端子部81整体连接于交叠部71的下端，以便沿着垂直于交叠部71的方向弯曲。端子部81中形成有接合孔82，连接螺栓(CB)可通过该接合孔进行接合。同时，根据本发明示例性实施例，将绝缘材料90设置成用来使正、负汇流条板60 绝缘并由可形成在正、负汇流条板60之间的环氧树脂构成。换句话说，环氧树脂流入汇流条70的交叠部71之间的间隙中以及具有平坦形状的板体61之间的间隙中以涂覆，且绝缘材料90可被涂覆在正、负汇流条板60之间的表面上。而且，在本发明示例性实施例中的每个汇流条70的端子部81上涂覆环氧树脂，以使环氧树脂的涂层89形成在端子部81的表面上。因此，在根据本发明示例性实施例的车辆逆变器的电容器100中，绝缘材料90在正、负汇流条板60的汇流条70之间形成以使交叠部71绝缘，从而使其间的磁通泄露最少。借此，可以使正、负汇流条板60之间的磁泄露最少，从而减小纹波电感。寄生电感的减少可降低电源模块50的尖峰电压并使电源模块50的端子电压最低，以防止电源模块50损坏，并改进逆变器的电磁波性能。在此情形下，由于电源模块50的端子电压与寄生电感成比例，因此寄生电感越低，端子电压降低得越多，且根据本发明示例性实施例中寄生电感的减小，电源模块50的端子电压减小，以减小由端子电压对电源模块50损坏的可能性。由于环氧树脂流入正、负汇流条板60的交叠部71之间的间隙中以形成本发明示例性实施例的硬化的绝缘材料90，因此可防止绝缘材料90在水中分解，并可事先防止汇流条70形成短路。此外，因为在本发明的示例性实施例中，环氧树脂被涂覆在正、负汇流条板60的端子部81上，因此可事先有效地防止空气氧化、机械磨损、和由异物引起的端子部81的短路。 虽然上面结合当前被认为是实用的示例性实施例说明了本发明，然而应该理解， 本发明并不局限于所公开的实施例，而是意图涵盖包括在本发明权利要求所限定的精神和范畴内的各种变型和等效结构。
权利要求
1.一种用于车辆逆变器的电容器，包括壳体；多个电容器单元模块；布置在所述壳体内且连接于所述电容器单元模块的正、负汇流条板；以及对应于所述单元模块的电源模块，其中所述单元模块通过绝缘材料彼此绝缘，且其中每个所述汇流条板都包括汇流条，所述汇流条与其他汇流条交叠并电连接于所述电源模块。
2.根据权利要求1所述的电容器，其中各个所述汇流条板包括板体，其中所述汇流条形成于所述板体的一个边缘端。
3.根据权利要求2所述的电容器，其中每个所述汇流条都包括交叠部，延伸到每个所述板体的边缘端的外侧以便彼此交叠；和端子部，与所述交叠部一体形成以便电连接于所述电源模块。
4.根据权利要求3所述的电容器，其中每个所述交叠部以所述板体的平坦表面为基准从边缘端向上延伸，然后向下弯曲。
5.根据权利要求1所述的电容器，其中所述绝缘材料包括可在所述正、负汇流条板之间硬化的环氧树脂。
6.根据权利要求3所述的电容器，其中各个所述汇流条的端子部由环氧树脂涂覆。
全文摘要
本发明提供一种用于车辆逆变器的电容器，其包括壳体；多个电容器单元模块；布置在壳体内且连接于电容器单元模块的正、负汇流条板；以及对应于单元模块的电源模块，其中单元模块通过绝缘材料彼此绝缘，并且其中每个汇流条板都包括汇流条，该汇流条与其他汇流条交叠且电连接于电源模块。
文档编号H01G4/38GK102280247SQ201010560950
公开日2011年12月14日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年6月10日
发明者宋泓锡, 张基永, 朱正弘, 李正允, 郑镇焕 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社