电容装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电容装置，所述电容装置具有：至少一个电容器，所述电容器具有至少两个端子（11，12，13，21，22，23）；至少两个汇流排（31，32），其中每个所述至少一个电容器的每个端子（11，12，13，21，22，23）与至少一个汇流排电连接和热连接；和至少一个冷却元件（40），所述冷却元件与至少一个汇流排（31，32）热连接，其中所述至少一个冷却元件同每个与所述至少一个汇流排电连接和热连接的端子（11，12，13，21，22，23）仅经由至少一个汇流排或者仅经由至少一个汇流排和围绕端子和汇流排的介质热连接。
【专利说明】电容装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电容装置。
【背景技术】
[0002]电容器能够用于例如在变流设备如变频器中储存电能或者用在其他的应用中。电容器能够单独地使用或者多个电容器能够并联和/或串联接入，以便例如改进存储能力。电容器能够与其他的部件和/或所述电容器彼此通过汇流排、例如通过汇流母线和连接汇流排来连接。这种装置的示例能够具有正汇流母线和负汇流母线，其中每个电容器的正电极连接到正汇流母线上并且每个电容器的负电极连接到负汇流母线上，其中电容器彼此并联接入。电容器也能够以其他的方式根据要使用的电容器的应用和特性、例如耐压强度和电容量来接入。
[0003]电容器的使用寿命非常受使用电容器时的温度影响。使用电容器时的温度越高，典型地，所述电容器的使用寿命就越短。能够将电容器冷却，以便例如延长其使用寿命。
[0004]可能的是，将电容器的外罩例如借助于具有液体循环的冷却元件或者借助于空气冷却装置来冷却。如果电容器可能与一个或多个其他的电容器一起安置在电容箱中，那么能够将这种电容箱的外罩冷却。
[0005]上述解决方案具有下述问题，电容器的外罩可能不理想地导热并且在电容器之内产生的热量不会以足够的量通过罩导出。此外当电容器可能与一个或多个其他的电容器一起安置在电容器极板组中时，这个问题变大，因为在电容器中产生的热量也必须通过电容器极板组例如导出到位于极板组之外的冷却元件中或者导出到空气流中。此外，位于电容器极板组中的电容器例如能够借助于绝缘板与极板组的外罩绝缘，这又使向电容器极板组之外的导热变差。
实用新型内容
[0006]本实用新型基于下述目的，研发一种设施，使得能够解决或者至少缓解在上文中提及的问题。本实用新型的目的借助一种电容装置实现，该电容装置，具有:至少一个电容器，所述至少一个电容器具有至少两个端子；至少两个汇流排，其中每个所述至少一个电容器的每个端子与至少一个汇流排电连接和热连接，其特征在于，所述电容装置具有:至少一个冷却元件，所述至少一个冷却元件与至少一个汇流排热连接，其中所述至少一个冷却元件同每个与所述至少一个汇流排电连接和热连接的端子仅经由至少一个汇流排或者仅经由至少一个汇流排和围绕所述端子和所述汇流排的介质热连接。本实用新型的优选的实施形式在【具体实施方式】部分进行了描述。
[0007]本实用新型基于下述电容装置，所述电容装置具有:至少一个电容器，所述电容器具有至少两个端子；和至少两个汇流排，其中每个所述至少一个电容器的每个端子与至少一个汇流排电连接和热连接；此外具有至少一个冷却元件，所述冷却元件与至少一个汇流排热连接，其中所述至少一个冷却元件同每个与所述至少一个汇流排以电连接和热连接的端子仅经由至少一个汇流排或者仅经由至少一个汇流排和围绕端子和汇流排的介质热连接。本实用新型还基于:在这种电容装置中，在所述至少一个电容器之内产生的热量经由电容器的一个端子或多个端子并且继续经由至少一个第二汇流排而传导到冷却元件中。
[0008]根据本实用新型的解决方案具有下述优点:从所述至少一个电容器的热传递是更有效的，因为从电容器中沿着金属端子和汇流排与通过电容器的外罩相比更有效地导出热量。因为此外冷却元件没有直接地与所述至少一个电容器的端子热连接，而是仅经由所述至少一个汇流排和/或围绕端子和汇流排的介质，可能从其他的要冷却的物体传递到冷却元件中的热量会继续传导到电容器中的可能性减小。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]现在结合优选的实施形式参照所附的附图来详尽地描述本实用新型，其中:
[0010]图1示出根据一个实施形式的电容装置的示例。
【具体实施方式】
[0011]本实用新型的应用不受限制于特定的系统，而是本实用新型能够结合不同的电气系统来应用，在所述电气系统中使用电容器。此外，本实用新型的应用不受限制于使用特定的基频的系统或者不受限制于特定的电压水平。
[0012]图1示出根据一个实施形式的电容装置的示例。示例的装置具有三个电容器，所述电容器中的每个都具有两个端子。在附图中，仅电容器的端子是可见的，并且第一电容器具有第一端子11和第二端子21，第二电容器具有第一端子12和第二端子22，并且第三电容器具有第一端子13和第二端子23。要注意的是，装置能够具有一个、两个、三个或更多个电容器。此外，电容器能够具有多于两个的端子。根据一个实施形式，每个电容器具有至少一个正端子和负端子。在图1的示例中，电容器的第一端子11、12、13能够是正端子并且第二端子21、22、23能够是负端子。替选地，电容器的第一端子11、12、13能够是负端子并且第二端子21、22、23能够是正端子。此外，图1的装置具有两个汇流排31、32。汇流排31、32例如能够是汇流母线和/或连接汇流排，通过所述汇流排，不同的电容器的极能够彼此和/或与其他的设备连接。电容装置也能够具有多于两个的汇流排。汇流排31、32优选例如通过位于汇流排之间的空气隙和/或绝缘层33而彼此电绝缘。这种绝缘层33然而能够是导热的，使得热量能够从一个汇流排传导至其他的汇流排。根据一个实施形式，电容装置的每个电容器的每个端子11、12、13、21、22、23与至少一个汇流排31、32电连接和热连接。汇流排31、32和端子11、12、13、21、22、23之间的连接例如能够通过按压、例如通过旋拧连接、钎焊、焊接或以其他合适的方式实施，使得能够传导汇流排和与之连接的端子之间的电和热量。端子11、12、13、21、22、23的和/或汇流排31、32的材料例如能够是铜、铜合金、铝、铝合金或其他的、优选导电且导热的材料。根据一个实施形式，装置包括:正汇流母线，其中每个电容器的正端子与正汇流母线电连接和热连接；和负汇流母线，其中每个电容器的负端子与负汇流母线电连接和热连接。在图1的示例中，第一(下部)汇流排31能够是正汇流母线并且第二(上部)汇流排32能够是负汇流母线。替选地，根据电容器的与汇流排31、32连接的端子的极性，第二汇流排32能够是正汇流母线并且第一汇流排31能够是负汇流母线。[0013]根据一个实施形式，电容装置具有至少一个冷却元件40，所述冷却元件与至少一个汇流排热连接，其中所述至少一个冷却元件同每个与所述至少一个汇流排电连接和热连接的端子仅经由至少一个汇流排或仅经由至少一个汇流排和围绕端子和汇流排的介质热连接。图1的示例具有冷却元件40，所述冷却元件与第二汇流排32热连接。如果汇流排31、32之间的绝缘层33是导热的，那么冷却元件40也与第一汇流排31热连接。如图1的实施例所示出的，冷却元件40不与电容器的端子11、12、13、21、22、23直接地热连接，而是冷却元件40和端子11、12、13、21、22、23之间的热连接始终仅经由至少一个汇流排31、32或仅经由至少一个汇流排和围绕端子和汇流排的介质来进行。后一种替选方案在下述情况下实现:围绕端子和汇流排的介质是导热介质，例如是空气。根据一个实施形式，电容装置具有至少一个冷却元件，所述冷却元件与正汇流母线热连接。除此之外或者对此替选地，电容装置能够具有至少一个冷却元件，所述冷却元件与负汇流母线热连接。此外，电容装置能够还具有或对此替选地具有至少一个冷却元件，所述冷却元件不仅与正汇流母线、而且也与负汇流母线热连接。如果电容装置具有与正汇流母线或负汇流母线不同的汇流排，那么电容装置能够与之相应地具有与相应的汇流排连接的一个或多个冷却元件，并且一个或多个冷却元件能够与一个或多个汇流排热连接。
[0014]根据一个实施形式，根据上述实施形式的至少一个冷却元件例如能够是液体冷却元件或空气冷却元件。例如，在图1的示例中，冷却液体例如水、或适合于冷却的气体例如空气能够在冷却元件40的冷却介质通道41中流动。所述至少一个冷却元件40此外能够通过一个或多个冷却介质通道与其他的冷却元件并且例如与一个或多个换热器(未在图中示出)连接，使得热量从冷却元件40借助穿流冷却元件的冷却介质而导出。所述至少一个冷却元件40也能够用其他原理工作。
[0015]根据一个实施形式，根据上述实施形式的与一个或多个汇流排热连接的至少一个冷却元件与所述一个或多个汇流排电绝缘。在图1的示例中，冷却元件40与汇流排32、31通过绝缘材料层42电绝缘，所述绝缘材料层不导电但是导热。由于电的绝缘层42，冷却元件40例如能够包含导电的冷却液体，而不会将电经由冷却元件传导到系统中的其他部位上。根据一个实施形式，根据上述实施形式的与一个或多个汇流排热连接的至少一个冷却元件能够与所述一个或多个汇流排电连接。图1的示例因此能够替选地实施成不具有绝缘材料层42并且冷却元件40能够直接固定在一个或多个汇流排31、32上。在该情况下有利的是，冷却元件40自身是电绝缘的。在例如为液体冷却元件时，有利的是，所应用的冷却液体不是导电的。必要时，在冷却元件40和直接地固定有冷却元件的汇流排31、32之间能够使用导热膏或相应的介质以用于增强从汇流排到冷却元件中的热传递。
[0016]根据一个实施形式，电容装置具有壳体50和至少一个电容器，所述电容器安置在壳体50中，使得所述至少一个电容器的端子11、12、13、21、22、23延伸穿过壳体的侧壁51。图1的不例具有三个电容器，所述电容器全部安置在同一壳体50中。壳体50的形状能够不同于在图1中示出的示例。以相同的方式，电容器的端子11、12、13、21、22、23也能够延伸穿过不同的侧壁51。根据一个实施形式，将所述至少一个电容器浇注、例如用树脂浇注到壳体50中。当用树脂浇注时，树脂例如能够是环氧树脂。
[0017]对本领域技术人员而言显而易见的是，当技术进步时，本实用新型的基本思想能够以多种不同的方式实现。本实用新型及其实施形式因此不受限制于上述示例，而是能够在所要求的范围中进行改变。
【权利要求】
1.一种电容装置，具有: 至少一个电容器，所述至少一个电容器具有至少两个端子(11，12，13，21，22，23); 至少两个汇流排(31，32)，其中每个所述至少一个电容器的每个端子(11，12，13，21，22，23)与至少一个汇流排电连接和热连接，其特征在于，所述电容装置具有: 至少一个冷却元件(40),所述至少一个冷却元件与至少一个汇流排(31, 32)热连接，其中所述至少一个冷却元件同每个与所述至少一个汇流排电连接和热连接的端子(11，12，13，21，22，23)仅经由至少一个汇流排或者仅经由至少一个汇流排和围绕所述端子和所述汇流排的介质热连接。
2.根据权利要求1所述的电容装置，其特征在于，所述汇流排(31，32)是汇流母线和/或连接汇流排。
3.根据权利要求2所述的电容装置，其特征在于，每个所述至少一个电容器具有正端子和负端子并且所述装置具有: 正汇流母线，其中每个所述至少一个电容器的所述正端子与所述正汇流母线电连接和热连接；以及 负汇流母线，其中每个所述至少一个电容器的所述负端子与所述负汇流母线电连接和热连接。
4.根据权利要求3所述的电容装置，其特征在于，所述电容装置具有至少一个冷却元件(40 )，所述冷却元件与所述正汇流母线热连接。
5.根据权利要求3所述的电容装置，其特征在于，所述电容装置具有至少一个冷却元件(40)，所述至少一个冷却元件与所述负汇流母线热连接。
6.根据权利要求3所述的电容装置，其特征在于，所述电容装置具有至少一个冷却元件(40)，所述至少一个冷却元件不仅与所述正汇流母线热连接而且与所述负汇流母线热连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电容装置，其特征在于，与所述汇流排(31，32)热连接的所述冷却元件(40 )与所述汇流排电绝缘。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的电容装置，其特征在于，所述电容装置具有壳体(50)和至少一个电容器，所述电容器安置在所述壳体中，使得所述电容器的所述端子(11，12，13，21，22，23)延伸穿过所述壳体的侧壁(51)。
9.根据权利要求8所述的电容装置，其特征在于，所述至少一个电容器浇注到所述壳体(50)中。
10.根据权利要求9所述的电容装置，其特征在于，所述至少一个电容器用树脂浇注到所述壳体(50)中。
11.根据权利要求10所述的电容装置，其特征在于，所述树脂是环氧树脂。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的电容装置，其特征在于，所述至少一个冷却元件(40 )是液体冷却元件。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的电容装置，其特征在于，所述至少一个冷却元件(40)是空气冷却元件。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的电容装置，其特征在于，围绕所述端子(11，.12，13，21，22，23)和所述汇流排(31，32)的所述介质是空气。
15.根据权利要求1至6中任一项所述的电容装置，其特征在于，所述端子(11，12，13，21，22，23)和/或 所述汇流排(31，32)由铜、铜合金、铝或铝合金制成。
【文档编号】H01G2/08GK203746664SQ201420013193
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】亚尼·卡尔帕, 图奥莫·金努宁, 尤卡-佩卡·基蒂莱, 佩尔蒂·塞韦基维 申请人:Abb公司