CN102646513A - 一种电容器在电动车辆逆变器中的散热方式 - Google Patents

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Abstract

一种大型铝电解电容器在电动汽车逆变控制器中的散热安装方式，包括电容器、绝缘导热材料、逆变控制器外壳、散热器，所述电容器通过绝缘导热材料与逆变控制器外壳紧密接触，且接触部位控制器壳体外侧分布有散热片，电容器工作产生热量通过绝缘导热材料到达逆变控制器壳体经由散热片发散到周围空气中，达到电容器散热，保证电容器可靠性的效果。

Description

一种电容器在电动车辆逆变器中的散热方式
技术领域：
本发明涉及大型铝电解电容器在电动汽车逆变控制器中应用的散热安装方式。
背景技术：
通常大容量铝电解电容器采用风冷却(或强制风冷却)和液体冷却两种散热安装方式。
图1为自然或强制风冷却的散热安装方式示意图，电容器5利用绝缘套管6和底部绝缘垫片10保证与外部绝缘，利用卡箍4将电容器固定，安装到固定安装板1上。电容器工作产生的热量通过铝壳5周围的绝缘套管6和垫片10与周围的空气进行热交换，将电容器的热量传导出来，达到降低电容器温度，提高可靠性的目的。
图2为液体冷却散热安装方式示意图，电容器内部采用特殊结构后，可以将电容器工作时产生的热量大部分通过电容器底部传导出来。将电容器5底部与液冷散热器7紧密接触，并用螺栓8旋紧，底部和底部螺栓8与液冷散热器7接触面设置绝缘导热膜9，保证电容器与散热器7绝缘。电容器热量经由绝缘导热膜9传导到液冷散热器7，利用散热器内部液体快速流动，将热量带离散热器。达到降低电容器温度，提高可靠性的目的，。电容器其他部分的绝缘和固定与图1所示普通风冷散热安装方式相同。
由于电动汽车逆变器工作、使用环境恶劣，且需要具备防尘、防盐雾、耐冲击、振动等应用要求，因此处于严格密闭的壳体内，空气流动空间有限，无法采用风冷式散热方式，而通常液冷散热系统安装工艺复杂，且成本较高，特别是很难在振动环境下保证可靠性。因此以上两种通常采用的电容器散热安装方式不适合电动汽车逆变控制器中实施采用，
发明内容：
本发明要解决的技术问题是，针对电动汽车逆变控制器严格的使用、安装条件，提供一种安装简单、散热效果良好的散热安装方式。
本发明技术方案是：一种散热方式，包括电容器、绝缘导热材料、逆变控制器外壳、散热器，所述电容器通过绝缘导热材料与逆变控制器外壳紧密接触，且接触部位控制器壳体外侧分布有散热片，电容器工作产生热量通过绝缘导热材料到达逆变控制器壳体经由散热片发散到周围空气中，达到电容器散热，保证电容器可靠性的效果。
本发明所述的电容器散热安装方式中，所述的散热器是在控制器壳体上加工而成，或者使用与壳体相同或不同的材料加工出散热片后，将散热器嵌入或采用焊接等工艺与控制器壳体紧密接触到一起的，为达到散热效果，散热片可以分布在壳体一个面，也可以是多个侧面。
本发明所述的电容器散热安装方式中，所述的绝缘导热材料设置在电容器和逆变器壳体之间，起到电容器对逆变器壳体绝缘和传导电容器内部热量的双重作用。具体的安装位置可以在电容器底部和逆变器壳体一个侧面之间，也可以是在电容器底部和周围与逆变器壳体的多个侧面之间，起到绝缘和导热的双重作用。绝缘导热材料可以是通常的绝缘导热膜，也可以是其他的具备绝缘导热效果的材料，例如绝缘导热瓷片、硅胶等等。
本发明所述的电容器散热安装方式中，所述的电容器可以是内部特别设计，大部分热量通过底部传导结构的电容器，也可以是采用铝壳周围散热的普通铝电解电容器。
本发明所述的电容器散热安装方式，解决了电动汽车逆变控制器密封壳体内，电容器无法进行风冷或强制风冷以及进行液冷散热安装的问题，电容器工作产生的热量通过绝缘导热材料、逆变器壳体，经由散热片发散到逆变器壳体外侧的空气中，解决了电容器在逆变器密闭壳体内工作发热，壳体内温度上升，影响电容器及逆变器可靠性的问题。
附图说明：
图1为普通风冷式或强制风冷式电容器散热安装方式示意图。
图2为液冷式散热器电容器散热安装方式示意图。
图3为电容器被绝缘导热材料体整体包覆固定示意图。
图4为逆变器壳体单侧面装散热片的电容器散热安装方式截面示意图。
图5为逆变器壳体多侧面装散热片的电容器散热安装方式截面示意图。
图中数字标注说明：
1、固定板       2、电容器卡箍松紧调整螺丝      3、安装固定螺丝
4、电容器卡箍   5、电容器铝壳体      6、电容器绝缘套管
7、水冷散热器   8、电容器底部螺栓    9、绝缘导热材料   10、绝缘垫片
11、螺栓孔口    12、绝缘导热材料包覆体螺栓安装孔    13、散热片
14、逆变控制器外壳体
具体实施例：
例1：电容器铝壳5周围用绝缘套管6包覆，与电容器卡箍4绝缘，卡箍4将电容器安装到固定板1上，电容器5固定之后，底部与逆变控制器外壳体14一侧内壁紧密接触，电容器底部与外壳体14内壁之间设置有绝缘导热材料9，使电容器对外壳绝缘，对应接触面壳体外侧分布有散热片13。电容器内部热量通过绝缘导热材料9和逆变控制器壳体14，经由散热片13发散到密封壳体14以外的空气中，达到散热目的。(见图4)
例2：用绝缘导热材料体9整体包覆电容器铝壳5，电容器底部和周围的绝缘散热材料9与逆变控制器壳体14接触面对应壳体外侧广泛分布散热片13，电容器5由绝缘导热材料体9上的螺栓孔12安装螺栓3固定，或者用粘胶等固定。当逆变控制器外壳14上盖闭合后，上盖壳体压紧电容外覆的绝缘导热材料体9，起固定作用。
电容器内部热量通过绝缘导热材料9和逆变控制器壳体14经由散热片13发散到逆变控制器密封壳14以外的空气中，达到散热目的。(见图5)

Claims (4)

1.一种电容器在电动车辆逆变器中的散热方式，包括电容器、绝缘导热材料、逆变控制器外壳、散热器，所述电容器通过绝缘导热材料与逆变控制器外壳紧密接触，且接触部位控制器壳体外侧分布有散热片，电容器工作产生热量通过绝缘导热材料到达逆变控制器壳体经由散热片发散到周围空气中，达到电容器散热，保证电容器可靠性的效果。
2.根据权利要求1所述的电容器散热方式中，散热器是在控制器壳体上加工而成，或者使用与壳体相同及不同的材料加工出散热片后，将散热器嵌入或采用焊接等工艺与控制器壳体紧密接触到一起的，为达到散热效果，散热片可以分布在壳体一个面，也可以是多个侧面。
3.根据权利要求1所述的电容器散热方式中，所述的绝缘导热材料设置在电容器和逆变器壳体之间，具体的安装位置可以在电容器底部和逆变器壳体一个侧面之间，也可以是在电容器底部和周围与逆变器壳体的多个侧面之间，起到绝缘和导热的双重作用。
4.根据权利要求1所述的电容器散热方式中，电容器、绝缘导热材料、逆变控制器外壳、散热片之间是紧密接触在一起的，保证热量传导到达散热片，由散热片将电容器产生的热量发散到密封壳以外的空气中。
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