CN104064351A - 具有温度传感器的电容器模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有温度传感器的电容器模块。在电容器模块中，设置有电容器、密封电容器的密封构件、电连接到电容器的电子元件、测量电容器周围的温度的温度传感器、以及电连接到温度传感器的引线构件。保持件至少保持电子元件、温度传感器以及引线构件。保持件被固定至密封构件，而经由密封构件，温度传感器被定位在电子元件与电容器的至少一部分之间。
Description
技术领域
本公开涉及具有温度传感器的电容器模块。
背景技术
诸如逆变器的电力变换器（power converter）是使用DC（直流）和/或AC（交流）电力的各种机器（诸如电动车辆、混合动力车等）的必要部件。这些电力变换器鉴于其机械强度、耐热性和防潮性而使用树脂模制的电容器。将大电流输入到树脂模制的电容器会导致从树脂模制的电容器自身生成大量的热。这会降低抗绝缘性且减少树脂模制的电容器的寿命。因此，为了控制从树脂模制的电容器生成的热的量，在例如日本专利申请公布第2009-111370号中公开了一种技术。
在该技术中，电容器和温度传感器彼此被树脂模制，使得它们被模制（即包封）在硬化的树脂中，作为树脂塑模（即封装）。在树脂塑模中，温度传感器被布置成靠近电容器。控制器被设置以经由线束连接到温度传感器。控制器用于在向电容器输入电流时检测从电容器自身生成的热的量作为电容器的温度，并根据所检测的热的量来控制至电容器的输入电流的量。
发明内容
在诸如电力变换器的各种机器中，树脂模制的电容器与诸如用于对树脂模制的电容器放电的放电电阻器的其它电子元件一起使用。为此，树脂模制的电容器除了对从电容器自身生成的热敏感之外，还对从布置在电容器周围且与电容器连接的其它电子元件生成的热敏感。因此，需要考虑至树脂模制的电容器的热学损失（thermal damage），即热损失（heatdamage）；热损失是由从布置在树脂模制的电容器周围并与之连接的其它电子元件生成的热而导致的。
然而，专利公布中公开的技术并未考虑树脂模制的电容器接收从布置在树脂模制的电容器周围并与之连接的其它电子元件生成的热。因此，对于专利公布中公开的技术，可能难以准确地检测至树脂模制的电容器的热损失。
此外，在专利公布中公开的技术中，在组装这样的树脂模制的电容器的过程期间，可能在树脂塑模处于未硬化状态的情况下（即硬化之前）难以将线束布置在树脂塑模中的期望位置处。这会导致降低组装树脂模制的电容器的工作能力。
鉴于上面提及的情况，本公开的一方面试图提供能够解决上述问题的电容器模块。
具体地，本公开的替选方面旨在提供这样的电容器模块，每个电容器模块能够准确地检测至电容器的热学损失，同时改进组装电容器模块的工作能力。
根据本公开的示例性方面，提供了一种电容器模块。电容器模块包括电容器、密封电容器的密封构件、电连接到电容器的电子元件、测量电容器周围的温度的温度传感器、以及电连接到温度传感器的引线构件。电容器模块还包括保持件，该保持件至少保持电子元件、温度传感器以及引线构件。保持件被固定至密封构件，而经由密封构件，温度传感器被定位在电子元件与电容器的至少一部分之间。
在本公开的示例性方面中，经由密封构件，温度传感器被定位在电子元件与电容器的至少一部分之间，并且保持温度传感器和电子元件的保持件被固定至密封电容器的密封构件。该配置允许温度传感器可靠地对从电容器生成的热和从电子元件生成的热敏感。因此，可以基于温度传感器测量的温度来准确地检测来自和/或至电容器的热损失。
此外，连接到温度传感器的引线构件被保持件保持，从而改进了引线构件在电容器模块中的组装工作。这是因为仅将保持引线构件的保持件固定至密封构件会将引线构件组装在电容器模块中的期望位置处。
如上所述，本公开使得可以提供这样的电容器模块，每个电容器模块能够准确地检测来自和/或至电容器的热学损失，同时改进组装电容器模块中的对应电容器模块的工作能力。
本公开的各个方面可以在适用的情况下包括和/或排除不同特征和/或优点。此外，本公开的各个方面可以在适用的情况下组合其它实施例的一个或更多个特征。具体实施例的特征和/或优点的描述不应被解释为对其它实施例或权利要求书的限制。
附图说明
参照附图，根据实施例的以下描述，本公开的其它方面将变得显而易见，在附图中：
图1是根据本公开的第一实施例的电容器模块的示意透视图；
图2是在图1的线II-II上截取的示意截面视图；
图3是图1所示的保持件自身的底表面的示意平面视图；
图4是在图3的线IV-IV上截取的示意截面视图；
图5是根据本公开的第二实施例的保持件自身的示意透视图；
图6是根据本公开的第三实施例的、对应于图4的保持件自身的示意截面视图；
图7是根据本发明的第四实施例的、其上安装有电子元件的保持件的示意截面视图；
图8是根据本公开的第五实施例的电容器模块的示意透视图；
图9是在图8中的线IX-IX上截取的示意截面视图；以及
图10是根据第五实施例的变型的、对应于图9的电容器模块的示意截面视图。
实施例简介
作为本公开的示例性方面的第一优选实施例，保持件由树脂构件制成，并且引线构件被模制在保持件中。在第一优选实施例中，可以容易地且可靠地将引线构件固定至保持件，由此更加改进了组装电容器模块的工作能力。例如，引线构件可以被形成在保持件的表面上。本示例还容易地且可靠地将引线构件固定至保持件。
作为本公开的示例性方面的第二优选实施例，保持件具有大致板状的形状、第一表面以及与第一表面相反的第二表面。电子元件被固定地安装在保持件的第一表面上，并且保持件的第二表面面向电容器。在第二优选实施例中，考虑到从电子元件生成的热，可以更准确地检测来自和/或至电容器的热学损失。
作为本公开的示例性方面的第三优选实施例，电子元件由放电电阻器构成。在第三优选实施例中，温度传感器基于从放电电阻器生成的热能够测量电容器周围的温度。因此，可以有效地提高检测来自和/或至电容器的热损失的准确性。可以使用电流传感器、汇流母线或其它类似的电子元件来替代用于例如对存储在电容器中的电荷放电的放电电阻器，以作为电子元件。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述本公开的具体实施例。
第一实施例
参照图1至4，根据本公开的第一实施例的电容器模块1包括壳体10、多个电容器11、密封构件20、电子元件30、温度传感器40、用于温度传感器40的作为引线构件的示例的引线50、以及保持件60。
在壳体10中，在密封构件20被填充在壳体10中以包封电容器11的情况下，安装电容器11。电子元件30经由连接线路C电连接到电容器11。注意，电子元件30如何电连接到电容器11可根据各种连接方法和配置进行选择。因此，在图2中，示意性示出了电容器11与电子元件30之间的虚线连接线路C。
温度传感器40用于测量每个电容器11的温度。引线50电连接到温度传感器40。
保持件60被配置成保持电子元件30、温度传感器40和引线50，并固定至密封构件20，使得温度传感器40位于电容器11与电子元件30之间。在本公开中，元件A保持元件B的句子表示元件A直接保持元件B或经由其它元件间接保持元件B。类似地，在本公开中，元件A连接或固定至元件B的句子表示元件A直接连接或固定至元件B或经由其它元件间接连接或固定至元件B。此外，元件A安装在元件B上的句子表示元件A直接安装在元件B上或经由其它元件间接安装在元件B上。
电容器模块1还包括包封在密封构件20中的汇流母线模块101，汇流母线模块101的部分101a从密封构件20向外露出。汇流母线模块101电连接到堆叠开关单元102。堆叠开关单元102包括例如多个电力卡102a并且多个内部中空的板状冷却通道103a交替地彼此层叠。
在每个电力卡102a中，封装了对应的高侧半导体开关元件或低侧半导体开关元件、对应的续流二极管、温度敏感二极管等。因此，电力卡102a构成半导体模块。
每个冷却通道103a具有第一端和第二端。冷却沟道103a的第一端以通信的方式结合到冷却剂进口管103b，并且冷却通道103a的第二端也以通信的方式结合到冷却剂出口管103c。提供冷却剂以循环经过冷却剂进口管103b、冷却通道103a和冷却剂出口管103c，从而冷却电力卡102a。因此，冷却通道103a、冷却剂进口管103b和冷却剂出口管103c用作冷却机构103。
即，堆叠开关单元102和电容器模块1构成电力变换器100的一部分。
壳体10具有例如带有敞开的侧壁的大致长方体盒状。在与图1中的箭头Z所示的方向对应的壳体10的高度方向上，敞开的侧壁将被称作壳体10的敞开的顶壁。壳体10可以由例如树脂制成，诸如PPS（聚苯硫醚）树脂、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）树脂、PC（聚碳酸酯）树脂、EP（环氧）树脂、树脂等。在第一实施例中，使用PPS树脂。
在第一实施例中，例如使用具有大小和形状的相同类型的两个电容器11，作为多个电容器11。
在壳体10中，两个电容器11被这样安装在壳体10的与敞开的顶壁相反的底壁的内表面上，以被容纳。参照图2，电容器11与壳体10的横向方向（参见图1中的Y方向）对准，该横向方向与其壳体10的纵向方向正交（参见图1中的X方向）。例如，电容器11中的一个电容器的一端E在Y方向上靠近电容器11中的另一个电容器的一端。在壳体10中，电容器11经由汇流母线模块101电连接到堆叠开关单元102。
壳体10的形成敞开的顶壁的外圆周在基于X和Y方向的X-Y平面上向外伸出，并在Z方向上延伸以用作用于支承保持件60的矩形凸缘10a。
在壳体10中，密封构件20作为树脂填料被填充以包封电容器11，从而将电容器11固定至壳体10。例如，在组装电容器模块1的过程期间，在电容器11安装在壳体10的底壁的内表面上的情况下，在壳体10中填充未硬化的树脂填料。此后，填充在壳体10中的未固化的树脂填料被硬化以作为密封构件20，使得电容器11被灌封（pot）以被密封在密封构件20中。作为用作密封构件20的树脂填料，可以使用环氧树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等。
参照图1和2，密封构件20具有在壳体10的纵向方向（X方向）上布置的、被称作第一部分的长方体的第一半部20a以及被称作第二部分的长方体的第二半部20b。如图1所示，汇流母线模块101具有用于堆叠开关单元102的端子101a。汇流母线模块101还具有正汇流母线和负汇流母线，正汇流母线电连接到电容器11的正电极，而负汇流母线电连接到电容器11的负电极。正汇流母线和负汇流母线电连接到端子101a，并且端子101a在Z方向上从密封构件20的第一长方体部分20a穿透，以电连接到堆叠开关单元102的对应电力卡102a。该连接配置在电容器11与半导体模块（电力卡）102a之间建立了电连接。
例如，在第一实施例中，电容器11以预定配置被连接，以用作使基于开关单元102的切换操作获得的DC电平滑的平滑电容器。电容器11通过给定的连接构件电连接到电力变换器100中的另外的元件，例如，电抗器等。例如，稍后描述的第四实施例中公开的第二汇流母线模块可以用作连接构件。
密封构件20的第二部分20b被装配在壳体10的敞开的顶壁的对应区域中。第二部分20b的顶表面的大致矩形中心在壳体10的Z方向上伸出以与壳体10分隔开；第二部分20b的伸出的部分用作用于紧固温度传感器40和引线50的紧固构件20c。
保持件60由例如树脂制成，诸如PPS树脂、PBT树脂、PC树脂、EP树脂、树脂等。在第一实施例中，使用与壳体10的材料相同的材料，即PPS树脂。
保持件60具有大致板状的形状。保持件60被装配在壳体10的凸缘10a的对应区域中；该区域与密封构件20的第二部分20b的顶表面匹配。这导致保持件60在其底表面63处被安装在密封构件20的第二部分20b的顶表面上。保持件60的底表面63经由密封构件20面向电容器11。
保持件60具有在底表面63中在其大致中心处形成的大致长方体的凹形凹陷61，使得紧固构件20c装配在凹形凹陷61中。温度传感器40被包封从而被紧固在紧固构件20c中，使得保持件60经由紧固构件20c来保持温度传感器40。具体地，温度传感器40位于电子元件30与电容器11中的每个的端部E之间。
参照图2至4，保持件60的一个侧表面60a的大致中间部60m面向凸缘10a的对应侧壁10w。凹形凹陷61具有面向保持件60的侧表面60a的一个内表面61a。在保持件60的侧表面60a的中间部60m与凹形凹陷61的内表面61a之间，存在用作引线保持部WP的部分，其中引线50被包封以在Y方向上延伸。具体地，在保持件60的引线保持部WP中，引线50被保持以使得每个引线50的一端从保持件60的引线保持部WP穿透至紧固构件20c，即凹形凹陷61。引线50的穿透端用作连接端子51，以电连接到紧固构件20c中的温度传感器40。每个引线50的另一端从侧表面60a穿透以连接到连接器52。
例如，在引线50通过例如嵌件模制被插入保持件60中的情况下，引线50与保持件60被一体化地模制。连接器52电连接到控制器C。例如，每个引线50是通过经由施压加工冲压铜板而形成的。
温度传感器40用于测量其周围的温度，并经由引线50向控制器发送指示测量的温度的测量信号。控制器电连接到例如用于向电容器11供给输入电流的电流供给元件（未示出）。控制器用于接收测量信号，并根据测量信号的水平来控制从电流供给元件提供给电容器11的输入电流的量。这允许控制器检测至和/或来自电容器11的热损失，并控制作为检测到的至和/或来自电容器11的热损失的、至电容器11的输入电流的量。
保持件60还具有与底表面63相反的顶表面62。在顶表面62上，电子元件30被固定地安装。具体地，电子元件30可以直接位于顶表面62上或经由一个或更多个元件间接位于顶表面62上。换言之，电子元件30安装在顶表面32上表示电子元件30直接安装在顶表面32上或经由另外的元件间接安装在顶表面上。在第一实施例中，电子元件30具有长方体封装结构，并且例如包括用于对电容器11放电的、电连接到电容器11的放电电阻器。电子元件30设置有通过其各个角的四个螺纹件31。四个螺纹件31以螺纹方式被装配在通过保持件60的顶表面62的预定位置形成的对应的四个螺纹孔（未示出）中，使得电子元件30被固定在保持件60的顶表面62的大致中心处。这导致电子元件30的封装的底表面与保持件60的顶表面62接触。电子元件30可以通过诸如粘附的其它固定方法被固定至保持件60的顶表面62的中心。
如图3和4所示，保持件60设置有定位凸起64，定位凸起64被形成在凹形凹陷61的朝向壳体10的底壁的内部底表面61b上。定位凸起64具有例如大致圆柱形形状。
温度传感器40具有例如被形成为装配在定位凸起64中的定位环形部64。在定位环形部64被装配在定位凸起64的情况下，温度传感器40位于凹形凹陷61中。如上所述，在温度传感器41位于凹形凹陷61中的情况下，温度传感器41通过焊接或其它已知结合方法被电连接到在凹形凹陷61中露出的连接端子51。
也就是，如上所述，在温度传感器40位于凹形凹陷61中的情况下，可以包封温度传感器40和定位环形部64以被紧固在密封构件20的紧固构件20c中。
具体地，在组装电容器模块1的过程期间，将未硬化树脂填料填充在具有其中装配保持件60的凸缘10a的壳体10中，使得保持件60的底表面63以及由定位环形部64定位在凹形凹陷61中的温度传感器40与未硬化树脂填料接触。此后，填充在壳体10中的未硬化树脂填料被硬化以作为密封构件20，使得保持件60被固定至壳体10，并且温度传感器40和定位环形部64被模制（即包封）在密封构件20的紧固构件20c中。这导致温度传感器40和定位环形部64被紧固到保持件60，并且导致温度传感器40被定位成经由密封构件20靠近电容器11。
接着，下文中将描述电容器模块1如何工作并实现技术效果。
如上所述，电容器模块1被配置成使得温度传感器40被定位成经由密封构件20靠近电容器11。该配置允许温度传感器40测量密封构件20的靠近电容器11的部分的温度。这实现了准确地测量由从电容器11生成的热导致的热学损失的技术效果。
电容器模块1还被配置成使得温度传感器40被定位在电容器11与电子元件30之间。因为电子元件30面向电容器11，所以电容器模块1的在Z方向上位于电子元件30与电容器11之间的部分有可能因从电容器11自身生成的热以及从电子元件30生成的热而导致温度高。在这一点上，根据第一实施例的温度传感器40被定位在电容器11与电子元件30之间。为此，即使电容器11接收到从电子元件30传递的热，温度传感器40也更准确地测量每个电容器11的温度，作为指示来自和/或至每个电容器11的热学损失的参数。这使得可以更准确地测量来自和/或至电容器11的热学损失。
电容器模块1还被配置成使得用于温度传感器40的引线50被一体地模制在保持件60中。该配置使得可以在将引线50固定至保持件60的情况下，容易地将引线50的端子51定位在保持件60中的期望位置处。
具体地，保持件60在其大致中心处具有在面向电容器11的底表面63中形成的凹形凹陷61，并且温度传感器40被定位在凹形凹陷61中。该配置使得可以容易地将引线50的端子51定位在凹形凹陷61中，以在凹形凹陷61中露出。因此，该配置容易地在温度传感器40与引线50的露出的端子51之间建立电连接。
因此，电容器模块1的该配置改进了组装电容器模块1的工作能力。
此外，温度传感器40在连接到引线50的端子51的情况下被包封以被紧固在紧固构件20c中，使得温度传感器40经由紧固构件20c被保持件60紧固地保持。该配置可靠地维持温度传感器40到保持件60的固定、以及温度传感器40与引线50的端子51之间的电连接和物理连接。
此外，电容器模块1被配置成使得在壳体10的敞开的顶壁，汇流母线模块101位于密封构件20的第一部分20a上并且保持件60位于密封构件20的第二部分20b上。汇流母线模块101连接到堆叠开关单元102，其中冷却剂循环经过冷却通道103a以及进口冷却管103b和出口冷却管103c以冷却电力卡102a。
具体地，在电容器模块1中，由于由冷却通道103a和进口冷却剂管103b和出口冷却剂管103c构成的冷却机构103的冷却性能而导致在汇流母线模块101周围存在热消散。这导致电容器模块1的保持件侧与其汇流母线模块侧相比温度是相对高的。鉴于这些特征，根据第一实施例的电容器模块1被配置成使得温度传感器40安装在保持件60上并用于测量其周围的温度，即与电容器模块1的汇流母线模块侧周围的温度相比更高的其保持件侧周围的温度。因此，该配置使得可以进一步准确地测量来自和/或至电容器11的热学损失。
第二实施例
下文中，将参照图5描述根据本公开的第二实施例的电容器模块1A。
根据第二实施例的电容器模块1A的结构和/或功能与电容器模块1的结构和/或功能的不同在于以下点。因此，下文中将主要描述不同点，从而省略或简化被赋予相似附图标记的实施例之间的相似部件的冗余描述。
参照图5，电容器模块1A包括保持件600，而不是保持件60。
参照图5，保持件600具有大致板状的形状。保持件600被这样装配在壳体10的凸缘10a中，以在其底表面63处被安装在密封构件20的第二部分20b的顶表面上。保持件600的底表面63经由密封构件20面向电容器11。在保持件600的与底表面63相反的顶表面62上，安装有电子元件30。
保持件600具有从顶表面62的大致中心穿透至底表面63的对应中心的通孔610。通孔610在与Z方向正交的其横截面中具有大致长方体的形状。紧固构件20c装配在通孔610中。温度传感器40被包封以被紧固在紧固构件20c中，使得温度传感器40经由紧固构件20c被保持件600保持。
参照图5，通孔610具有面向保持件600的侧表面60a的内表面610a。在保持件600的侧表面60a的中间部60m与通孔610的内表面610a之间，存在用作引线保持部WP的部分，其中引线50被包封以在Y方向上延伸。引线50的穿透端用作要连接到紧固构件20c（即通孔610）中的温度传感器40的连接端子51。
也就是，温度传感器40被包封以被紧固在填充在通孔610中的密封构件20的紧固构件20c中。
具体地，在组装电容器模块1的过程期间，将未硬化树脂填料填充在壳体10中，而保持件600被装配在壳体10的凸缘10a中，使得保持件600的底表面63和位于通孔610中的温度传感器40与未硬化树脂填料接触。此后，填充在壳体10中的未硬化树脂填料被硬化以作为密封构件，使得保持件600被固定至壳体10，并且温度传感器40被模制（即包封）在填充在通孔610中的密封构件20的紧固构件20c中。这导致温度传感器40被紧固至保持件600并被定位成经由密封构件20靠近电容器11。
如上所述，电容器模块1A被配置成使得温度传感器40被定位成经由密封构件20靠近电容器11，并被定位在电容器11与电子元件30之间。此外，用于温度传感器40的引线50被一体地模制在保持件600中，并且保持件600具有被形成为穿过保持件600的通孔610，并且在通孔610中，温度传感器40被定位成包封在填充在通孔610中的密封构件20的紧固构件20c中。
因此，由于除了通孔610与凹形凹陷61之间的区别之外，电容器模块1A具有与电容器模块1基本相同的配置，所以电容器模块1A实现了与根据第一实施例的电容器模块1实现的技术效果相同的技术效果。
另外，电容器模块1A的配置允许温度传感器40从顶表面62侧或底表面63侧安装在通孔600中。这实现了进一步改进组装电容器模块1A的工作能力的另外的技术效果。
第三实施例
下文中，将参照图6描述根据本公开的第三实施例的电容器模块1B。
根据第三实施例的电容器模块1B的结构和/或功能与电容器模块1的结构和/或功能的不同在于以下点。因此，下文中将主要描述不同点，从而省略或简化被赋予相似附图标记的实施例之间的相似部件的冗余描述。
参照图6，电容器模块1B包括保持件601，而不是保持件60。
参照图6，保持件601具有大致板状的形状。保持件601被这样装配在壳体10的凸缘10a中，以在其底表面63处被安装在密封构件20的第二部分20b的顶表面上。保持件600的底表面63经由密封构件20面向电容器11。在保持件601的与底表面63相反的顶表面62上，安装有电子元件30。
保持件601不具有用于保持温度传感器40的通孔和凹形凹陷。具体地，在保持件601中，温度传感器40与引线50一起被模制，即包封，而每个引线50的一端作为连接端子51被电连接至温度传感器40。每个引线50的另一端从侧表面60a穿透以被连接至连接器52（参见图2）。
也就是，温度传感器40和引线50被一体地安装在保持件601中，同时它们彼此电连接。
如上所述，电容器模块1B被配置成使得温度传感器40被定位成经由保持件601和密封构件20靠近电容器11，并被定位在电容器11与电子元件30之间。此外，电连接至保持件601的温度传感器40和引线50被包封在保持件601中。
因此，由于除了保持件601的结构与保持件60的结构之间的区别之外，电容器模块1B具有与电容器模块1基本相同的配置，所以电容器模块1B实现了与根据第一实施例的电容器模块1实现的技术效果相同的技术效果。
另外，在组装电容器模块1B的过程期间，准备保持件601，其中保持件601中安装有电连接到保持件601的温度传感器40和引线50，并且将保持件601装配在壳体1的凸缘10a中，使得温度传感器40完全安装在壳体1中。
此后，未硬化树脂填料被填充在壳体10中，而保持件601装配在壳体10的凸缘10a中，使得保持件601的安装有温度传感器40的底表面63与未硬化树脂填料接触。此后，填充在壳体10中的未硬化树脂填料被硬化以作为密封构件20，使得保持件601被紧固至壳体10。
具体地，电容器模块1B的该配置使得温度传感器40在壳体1中的安装工作和定位工作以及温度传感器40与引线50之间的电连接工作是容易的。这实现了仍进一步改进组装电容器模块1B的工作能力的另外的技术效果。
第四实施例
下文中，将参照图7描述根据本公开的第四实施例的电容器模块1C。
根据第四实施例的电容器模块1C的结构和/或功能与电容器模块1的结构和/或功能的不同在于以下点。因此，下文中将主要描述不同点，从而省略或简化被赋予相似附图标记的实施例之间的相似部件的冗余描述。
参照图7，电容器模块1C包括保持件602，而不是保持件60。
参照图7，保持件602被设计为具有大致长方体的形状的印刷板。
保持件602具有面向电容器11的底表面63。温度传感器40被固定地安装在保持件602的底表面63的大致中心处。在底表面63的处于侧表面60a与穿过底表面63的中心的平行于侧表面60a的线之间的区域上，印刷有导线图案500，其包括用于温度传感器40的连接的引线踪迹。导线图案500的靠近底表面63的中心的第一端被电连接到温度传感器40，以通过例如焊接被固定至温度传感器40。导线图案500的与第一端相反的第二端电连接到连接器520。连接器520电连接到控制器。
此外，保持件602具有顶表面62，通过通孔、螺纹件310和螺母311将电子元件30以螺纹方式安装在该顶表面62上。
也就是，温度传感器40和导线图案500被固定地安装在保持件602的底表面63上，同时它们彼此电连接。
如上所述，电容器模块1C被配置成使得温度传感器40被定位成经由密封构件20靠近电容器11，并且被定位在电容器11与电子元件30之间。此外，电连接至保持件602的温度传感器40和导线图案500被固定地安装在保持件602上。
因此，由于除了保持件602的结构和保持件60的结构之间的区别之外，电容器模块1C具有与电容器模块1基本相同的配置，所以电容器模块1C实现了与根据第一实施例的电容器模块1实现的技术效果相同的技术效果。
另外，在组装电容器模块1C的过程期间，准备了保持件602，其中在保持件602上固定地安装有电连接到保持件602的温度传感器40和导线图案500，并且将保持件602装配在壳体1的凸缘10a中，使得温度传感器40完全安装在壳体1中。
此后，未硬化树脂填料被填充在壳体10中，而保持件602被装配在壳体10的凸缘10a中，使得保持件602的安装有温度传感器40的底表面63与树脂填料接触。此后，填充在壳体10中的未硬化树脂填料被硬化以作为密封构件20，使得保持件602被紧固到壳体10。
具体地，电容器模块1C的该配置使得温度传感器40在壳体1中的安装工作和定位工作以及温度传感器40与导线图案500之间的电连接工作是容易的。这实现了仍进一步改进组装电容器模块1C的工作能力的另外的技术效果。
第五实施例
下文中，将参照图8至10描述根据本公开的第五实施例的电容器模块1D。
根据第五实施例的电容器模块1D的结构和/或功能与电容器模块1的结构和/或功能的不同在于以下点。因此，下文中将主要描述不同点，从而省略或简化被赋予相似附图标记的实施例之间的相似部件的冗余描述。
参照图8至10，类似于第一实施例，电容器模块1D与包括电力卡102a的堆叠开关单元102和冷却机构103一起构成电力变换器100A的一部分。
在第五实施例中，例如使用具有大小和形状的相同类型的四个电容器11，作为多个电容器11。
在电容器模块1D的壳体10中，安装了四个电容器11a、11b、11c和11d，而密封构件20被填充在壳体10中以包封电容器11。具体地，电容器11a至11d被这样安装在壳体10的底壁的内表面上以被容纳。参照图9，在壳体10的纵向方向（X方向）上从壳体10的第一纵向端L1向壳体10的第二纵向端L2依次布置电容器11a至11d，如图9所示。
在第五实施例中，电容器模块1D设置有用于保持电子元件30的保持件603而不是保持件60，稍后将提供其详细描述。
在第五实施例中，电容器模块1D包括第一汇流母线模块71和第二汇流母线模块72，而不是汇流母线模块101。第一汇流母线模块71被设置在密封构件20的第一部分20a中。
如图8所示，第一汇流母线模块71具有用于堆叠开关单元102的端子71a。第一汇流母线模块71还具有正汇流母线和负汇流母线，正汇流母线电连接到电容器11a至11d的正电极，而负汇流母线电连接到电容器11a至11d的负电极。正汇流母线和负汇流母线电连接到端子71a，端子71a在Z方向上从密封构件20的第一长方体部分20a穿透，以电连接到堆开关单元102的对应电力卡102a。该连接配置在电容器11a至11d与半导体模块（电力卡）102a之间建立电连接。换言之，第一汇流母线71具有关于电容器11a至11d中的每个的位置关系。
例如，类似于第一实施例，在第五实施例中，电容器11a至11d以预定配置被连接，以用作对基于开关单元102的开关操作获得的DC电力进行平滑的平滑电容器。
第二汇流母线模块72能够在电容器11a至11d与作为电力变换器100A的发热元件的示例的电抗器80和滤波电容器FC之间建立电连接。例如，发热元件是在通电时生成热的元件。
具体地，第二汇流母线模块72具有用于电力变换器100A的发热元件的端子72a；电力变换器100A的发热元件包括电抗器80和滤波电容器FC。第二汇流母线模块72还具有电连接到电容器11a至11d的负端子的负汇流母线72b。负汇流母线72b电连接到端子72a，并且端子72a经由保持件603的对应一侧603a在Z方向上从密封构件20的第二部分20b的一端20b1穿透，以电连接到滤波电容器FC的负侧（N侧）连接端子81；该端20b1靠近壳体10的第一纵向端L1。换言之，第二汇流母线72具有关于电容器11a至11d中的每个的位置关系。
电力变换器100A设置有端子保持件模块，图8中示出了其一部分90。例如，端子保持件模块的部分90将被称作端子保持件90。端子保持件模块通过例如电力变换器100A的外壳或薄膜电容器的外壳被固定地支承，使得端子保持件90还通过电力变换器100A的外壳或薄膜电容器的外壳被固定地支承。端子保持件90在Z方向上位于与密封构件20的第二部分20b的端20b1相对应的保持件603的侧603a上。
在X方向上从滤波电容器FC延伸的滤波电容器FC的N侧连接端子81的端部被固定地安装以被支承在端子保持件90上。经由保持件603的侧603a从密封构件20的第二部分20b的端部20b1穿透的端子72a被安装在N侧连接端子81的端部上，以经由端子保持件90被电连接到该端部。
在X方向上从滤波电容器FC延伸的滤波电容器的正侧（P侧）连接端子82的端部也被固定地安装以被支承在端子保持件90上。电抗器80的一端的端子80a被安装在P侧连接端子82的端部上，以经由端子保持件90被电连接到该端部。
从例如安装在例如开关单元102中的电力变换器100A的设置变换器（set-up converter）延伸的端子83被固定地安装，以被支承在端子保持件90上。在端子83上，电抗器80的另一端的端子80b被安装以电连接到端子80b。
注意，滤波电容器FC用于对从DC电压源输出的DC电压进行平滑，并且电抗器和设置变换器的组用于使滤波电容器FC平滑的DC电压增压。增压的DC电压被配置成提供给开关单元102。
连接到发热元件80和FC的第二汇流母线模块72的端子72a被定位成靠近壳体10的第一纵向端L1，并且连接到半导体模块102a的第一汇流母线模块71的端子71a被定位成靠近壳体10的第二纵向端。此外，在壳体10的纵向方向（X方向）上从壳体10的第一纵向端L1向壳体10的第二纵向端L2依次布置电容器11a至11d。
因此，电容器11a至11d在X方向上被布置成夹在第二汇流母线模块72的端子72a与第一汇流母线模块71的端子71a之间。具体地，所有电容器11a至11d中的被定位成最靠近壳体10的第一纵向端L1的电容器11a被定位成在X方向上最靠近用于发热元件80和FC的第二汇流母线模块72的端子72a。相比之下，所有电容器11a至11d中的被定位成最远离壳体10的第一纵向端L1的电容器11d被定位成在X方向上最远离用于发热元件80和FC的第二汇流母线模块72的端子72a。
保持件603具有大致板状的形状。保持件603装配在壳体10的凸缘10a的对应区域中；该区域与密封构件20的第二部分20b的顶表面匹配。这导致保持件603在其底表面63处被安装在密封构件20的第二部分20b的顶表面上。保持件60的底表面63经由密封构件20面向电容器11a和11b。
保持件603还具有与底表面63相反的顶表面62。在顶表面62上，电子元件30以与第一实施例相同的方式被固定地安装。
保持件603在保持件603的侧603a的中心处还具有例如被切割成边缘的矩形凹口603b。矩形凹口603b允许从密封构件20b的第二部分20b的端子20b1穿透的端子72a从其穿过，以电连接到端子保持件90上的滤波电容器FC的N侧连接端子81。
此外，保持件603具有在底表面63的一部分处形成的大致长方体的凹形凹陷61；该部分经由密封构件20面向电容器11a，使得紧固构件20c装配在凹形凹陷61中。温度传感器40被包封以被紧固在紧固构件20c中，使得温度传感器40经由紧固构件20c由保持件60保持。
因为温度传感器40以与第一实施例的连接相同的方式例如经由引线50和连接器52被连接到控制器，所以省略了根据第五实施例的连接结构的描述和说明。
具体地，凹形凹陷61被形成在经由密封构件20面向电容器11a的、底表面63的部分处。为此，包封在填充在凹形凹陷61中的紧固构件20c中的温度传感器40被布置在最靠近用于发热元件80和FC的端子72a的电容器11a与保持件603之间。此外，温度传感器40被布置在电子元件30与最远离用于半导体模块102a的端子71a的电容器11a之间。
如上所述，除了保持件603的结构与保持件60的结构之间的区别以及电容器11a至11d的数目和布置与根据第一实施例的电容器11的数目和布置之间的区别之外，电容器模块1D具有与电容器模块1基本相同的配置。为此，电容器模块1D实现了与根据第一实施例的电容器模块1实现的技术效果相同的技术效果。
具体地，电容器模块1D被配置成使得在壳体10的敞开的顶壁处，第一汇流母线模块71位于密封构件20的第一部分20a上，而保持件603位于密封构件20的第二部分20b上。第一汇流母线模块71连接到堆叠开关单元102，其中冷却剂循环经过冷却通道103a以及进口冷却剂管103b和出口冷却剂管103c，以冷却电力卡102a。
具体地，在电容器模块1D中，由于由冷却通道103a以及进口冷却剂管103b和出口冷却剂管103c构成的冷却机构103的冷却性能而导致在第一汇流母线模块71周围存在热消散。这导致靠近第一汇流母线模块71的电容器11a至11d也经由第一汇流母线模块71被冷却。在第一汇流母线模块71周围的热消散的冷却效应比更靠近第一汇流母线模块71的电容器11a至11d更高，但是比更远离第一汇流母线模块71的电容器11a至11d更低。
因此，对于最远离第一汇流母线模块71的电容器11a的在第一汇流母线模块71周围的热消散的冷却效应在电容器11a至11d中是最低的。
为此，根据第五实施例的电容器模块1D被配置成使得温度传感器40被定位在形成在电子元件30与电容器11a之间的紧固构件20c（凹形凹陷61）中的区域处；该区域相比密封构件20中的其它区域有可能温度最高。
具体地，电容器11a所位于的区域有可能在密封构件20中温度最高，以作为考虑到以下方面的结果：从电容器11a至11d中的每个生成的热、从电子元件30传送的且由电容器11a至11d中的每个接收的热、以及上述原因。因此，温度传感器40被配置成测量该区域的温度。
因为温度传感器40可靠地测量相比密封构件20中的其它区域有可能温度最高的区域的温度，所以可以基于测量的温度准确地检测来自和/或至电容器11a至11d的最大热学损失。
此外，在第五实施例中，连接到电容器11a至11d的第二汇流母线模块72被直接连接到作为发热元件之一的滤波电容器FC。为此，从滤波电容器FC生成的热直接被传递给第二汇流母线模块72。作为发热元件之一的电抗器80连接至滤波电容器FC。为此，从电抗器80生成的热经由滤波电容器FC或端子保持件模块被间接地传递给第二汇流母线模块72。直接地或间接地传送给第二汇流母线模块72的热经由端子72a和负汇流母线72b被传递给电容器11a至11d。
结果，从发热元件80和FC传递的且由电容器11a至11d接收的热效应比更靠近第二汇流母线模块72的电容器11a至11d更高，但是比更远离第二汇流母线模块72的电容器11a至11d更低。因此，最靠近第二汇流母线模块72的电容器11a接收的热效应在电容器11a至11d中最高。
为此，根据第五实施例的电容器模块1D被配置成使得温度传感器40被定位在形成在电子元件30与电容器11a之间的紧固构件20c（凹形凹陷61）中的区域处；如上所述，该区域相比密封构件20中的其它区域有可能温度最高。
具体地，电容器11a所位于的区域由于以下方面而有可能在密封构件20中温度最高：从电容器11a至11d中的每个生成的热、从电子元件30传送的且由电容器11a至11d中的每个接收的热、以及上述原因。因此，温度传感器40被配置成测量该区域的温度。
因为温度传感器40可靠地测量相比密封构件20中的其它区域有可能温度最高的区域的温度，所以可以基于测量的温度准确地检测来自和/或至电容器11a至11d的最大热学损失。
总之，在第五实施例中，温度传感器40被布置在形成在电子元件30与电容器11a之间的紧固构件20c（凹形凹陷61）的区域中，电容器11a最远离用于半导体模块102a的端子71a且最靠近用于发热元件的端子72a。
该布置考虑到以下两个方面允许温度传感器40可靠地测量相比密封构件20中的其它区域有可能温度最高的区域的温度：基于冷却机构103的热消散的冷却效应、以及从发热元件FC和80传送的且由电容器11a至11d接收的热效应。
因此，还可以基于测量的温度准确地检测来自和/或至电容器11a至11d的最大热损失。
已经描述了本公开的实施例，但是本公开不限于此。
在第一至第五实施例中的每个中，虽然例如作为多个电容器11的具有大小和形状的相同类型的多个电容器11被安装在壳体10中，但是本公开不限于此。具体地，单一类型的电容器11可以安装在壳体10中。具有各种大小和/或形状的各种类型的多个电容器（诸如滤波电容器、平滑电容器等）可以相结合以被安装在壳体10中。
在第一至第五实施例中的每个中，使用单个温度传感器40，但是本公开不限于此。具体地，可以使用多个温度传感器40作为第一至第五实施例中的每个实施例的变型。在该变型中，可以使用相同类型的温度传感器40，或可以使用包括相同类型的温度传感器和不同类型的温度传感器的多个温度传感器40。多个温度传感器40可以一体地位于电子元件30与电容器11之间。
例如，两个温度传感器40可以一体地位于电子元件30与电容器11之间，使得可以在该位置周围执行温度的双测量。该示例实现了具有更高可靠度的测量结果。
作为另一示例，一些温度传感器40可以分散地位于电子元件30与电容器11之间，用于测量不同位置中的每个位置周围的温度。这使得可以基于测量温度中的最高温度来更准确地检测来自和/或至电容器11a至11d的热损失。
在第一至第五实施例中的每个中，保持件60、600、601或602被形成为不同于壳体10，但是保持件60、600、601或602可以被形成为与壳体10成一体。例如，在壳体10的一个侧壁的一部分中，温度传感器40可以通过例如注入塑模与引线50一起被模制，即包封，而每个引线50的一端作为连接端子51被电连接到温度传感器40。
作为该变型的第一示例，壳体10的侧壁的部分用作用于保持温度传感器40的保持件。作为该变型的第二示例，温度传感器40的引线可以用作用于温度传感器40的引线50，并且每个引线的一端可以从壳体10的一个侧壁穿透，并且连接器52可以连接到引线的穿透端。在第一和第二示例中的每个中，电子元件30可以安装在其中温度传感器40可以被模制的壳体10的侧壁的外表面上。除了电容器模块1实现的技术效果之外，该变型还实现了去除保持件60所要求的特定构件从而减少构成电容器模块1的元件数目的技术效果。
在第一至第四实施例中的每个中，在壳体10的横向方向上线性地布置电容器11，并且在第五实施例中，在壳体10的纵向方向上线性地布置电容器11a至11d，但是本公开不限于此。
具体地，可以选择电容器11在壳体10中的各种布置之一。例如，四个电容器11可以以矩阵形式被安装在壳体10的底壁的内表面的对应四个角部分中。
在第五实施例中，第一汇流母线模块71的端子71a被定位成靠近壳体10的第一纵向端L1，并且第二汇流母线模块72的端子72a被定位成靠近壳体10的第二纵向端L2。然而，本公开不限于该布置。
具体地，在图10中示出了根据第五实施例的电容器壳体1D的变型1E。参照图10，在根据该变型的电容器壳体1E中，从负汇流母线72b的一部分引出端子72a以在Z方向上延伸；该部分在Z方向上面向电容器11b。延伸端子72a在Z方向上经由保持件603的通孔603c从密封构件20的第二部分20b的一部分穿透，以电连接到滤波电容器FC的N侧连接端子81。密封构件20的第二部分20b的部分在Z方向上面向电容器11b。也就是，端子保持件90位于保持件603的通孔603c上。在端子保持件90上，经由保持件603的通孔603c从密封构件20的第二部分20b的部分穿透的端子72a被安装在N侧连接端子81的端部上以与该端部电连接。在端子保持件90上，在X方向上位于密封构件20的大致中间部分上的电抗器80的端部端子80a被安装在P侧连接端子82的端部以与该端部电连接。在端子保持件90上，电抗器80的另一端部端子80b被安装在设置变换器的端子83上，以与端子83电连接。
在图10所示的该变型中，温度传感器40位于电容器11a与电子元件30之间，但是本公开不限于此。
具体地，考虑到以下两个方面，将温度传感器40布置在形成在电子元件30与电容器11a至11d之一之间的紧固构件20c（凹形凹陷61）中的区域中：基于冷却机构103的热消散的冷却效应、以及从发热元件FC和80传递的且由电容器11a至11d接收的热效应。
因此，如果基于冷却机构103的热消散的冷却效应显著高于从发热元件FC和80传递的且由电容器11a至11d接收的热效应，则可以将温度传感器40布置在形成在电子元件30与电容器11a至11d之一之间的密封构件20中的区域中；除了从电容器11a至11d中的每个自身生成的热之外还考虑到基于冷却机构103的热消散的冷却效应，该区域相比密封构件20中的其它区域有可能温度最高。
在该变型中，因为温度传感器40可靠地测量相比密封构件20中的其它区域有可能温度最高的区域的温度，所以可以基于测量的温度准确地检测来自和/或至电容器11a至11d的最大热损失。
虽然本文描述了本公开的说明性实施例，但是本公开不限于本文中所描述的实施例，而是包括本领域技术人员基于本公开内容会理解的包含修改、省略、（例如，跨越各个实施例的多个方面的）组合、适应性修改和/或变更的任何实施例和所有实施例。权利要求中的限制应基于权利要求中所采用的语言被广义地解释，并且不限于本说明书中或在本申请的申请期间描述的示例，所述示例应被解释为非排他性的。
Claims (12)
1.一种电容器模块，包括：
电容器；
密封构件，其密封所述电容器；
电子元件，其电连接到所述电容器；
温度传感器，其测量所述电容器周围的温度；
引线构件，其电连接到所述温度传感器；以及
保持件，其至少保持所述电子元件、所述温度传感器和所述引线构件，所述保持件被固定至所述密封构件，而经由所述密封构件，所述温度传感器被定位在所述电子元件与所述电容器的至少一部分之间。
2.根据权利要求1所述的电容器模块，其中，所述保持件由树脂构件制成，并且所述引线构件被模制在所述保持件中。
3.根据权利要求1所述的电容器模块，其中，所述保持件具有基本板状的形状、第一表面、以及与所述第一表面相反的第二表面，所述电子元件被固定地安装在所述保持件的所述第一表面上，而所述保持件的所述第二表面面向所述电容器。
4.根据权利要求3所述的电容器模块，其中，所述温度传感器被安装在所述保持件的所述第二表面上。
5.根据权利要求3所述的电容器模块，其中，所述温度传感器被安装在所述保持件中。
6.根据权利要求3所述的电容器模块，其中，所述保持件的所述第二表面具有形成在其中的凹陷，所述温度传感器被安装在所述凹陷中，并且所述密封构件的一部分被填充在所述凹陷中以将所述温度传感器固定至所述保持件。
7.根据权利要求3所述的电容器模块，其中，所述保持件的所述第二表面具有被形成为穿过所述第二表面的通孔，所述温度传感器被安装在所述通孔中，并且所述密封构件的一部分被填充在所述通孔中以将所述温度传感器固定至所述保持件。
8.根据权利要求1所述的电容器模块，其中，所述电子元件由放电电阻器构成。
9.根据权利要求1所述的电容器模块，其中：
所述保持件在其长度方向上具有第一半部和第二半部，所述电容器模块还包括：
被形成为穿过所述保持件的所述第一半部且具有第一端子和第二端子的汇流母线，所述第一端子从所述保持件的所述第一半部露出以电连接到电子模块，其中所述电子模块具有用于冷却所述电子模块的冷却功能，所述第二端子电连接到所述密封构件中的所述电容器；
所述保持件的所述第二半部保持所述电子构件；以及
经由所述密封构件在所述电子元件与所述电容器的至少一部分之间的所述温度传感器的位置是在考虑到所述电子模块的所述冷却功能的冷却效应的情况下确定的。
10.根据权利要求1所述的电容器模块，其中：
所述电容器是多个电容器，所述电容器模块还包括汇流母线，所述汇流母线在电子模块与所述多个电容器中的每个电容器之间建立电连接，其中所述电子模块具有用于冷却所述电子模块的冷却功能，所述汇流母线被定位成穿过所述保持件以具有关于所述多个电容器中的每个电容器的位置关系；以及
所述温度传感器被定位在所述电子元件与所述多个电容器中的一个电容器之间，所述多个电容器中的所述一个电容器被定位成在所有所述多个电容器中最远离所述汇流母线。
11.根据权利要求1所述的电容器模块，其中：
所述电容器是多个电容器，所述电容器模块还包括汇流母线，所述汇流母线在发热元件与所述多个电容器中的每个电容器之间建立电连接，其中所述发热元件在通电时发热，所述汇流母线被定位成穿过所述保持件以具有关于所述多个电容器中的每个电容器的位置关系；以及
所述温度传感器被定位在所述电子元件与所述多个电容器中的一个电容器之间，所述多个电容器中的所述一个电容器被定位成在所有所述多个电容器中最靠近所述汇流母线。
12.根据权利要求1所述的电容器模块，其中：
所述电容器是多个电容器，所述电容器模块还包括:
第一汇流母线，所述第一汇流母线在电子模块与所述多个电容器中的每个电容器之间建立电连接，其中所述电子模块具有用于冷却所述电子模块的冷却功能，所述第一汇流母线被布置成穿过所述保持件以具有关于所述多个电容器中的每个电容器的位置关系；
第二汇流母线，所述第二汇流母线在发热元件与所述多个电容器中的每个电容器之间建立电连接，其中所述发热元件在通电时发热，所述第二汇流母线被布置成穿过所述保持件以具有关于所述多个电容器中的每个电容器的位置关系；以及
所述温度传感器被定位在所述电子元件与所述多个电容器中的一个电容器之间，所述多个电容器中的所述一个电容器被定位成在所有所述多个电容器中最远离所述第一汇流母线并且在所有所述多个电容器中最靠近所述第二汇流母线。
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