CN108022752B - 电容组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容组件。该电容组件包括由导热性的基板和通过支架与基板相连的导热性的固定板组成的电容安装架，在基板上构造有用于安装电容的通孔，电容固定安装在通孔内，并且其端部与固定板导热性地固定连接，定向气流吹过电容安装架以给所述电容散热。根据本发明的电容组件中的电容能够被良好地散热。

Description

电容组件

技术领域

本发明涉及一种电子元件，特别是涉及一种散热良好的电容组件。

背景技术

并网发电系统是与电网相连并向电网输送电力的发电系统。在并网发电系统中，大功率的逆变器是重要组成部分，其用于将来自风能、太阳能等直流电转换为交流电，从而向电网输出适当的正弦交流电流。

在这种逆变器中，电解电容是主要的输入逆变母线滤波电容之一，其用于直流滤波并储存能量。这使得电解电容的性能和寿命关系到逆变器乃至整个并网发电系统的稳定性。电解电容的性能和寿命取决于其工作温度，如果在电解电容工作的环境温度过高，则会导致电解液快速蒸发。当电解液的量减少到一定程度后，电解电容的性能会受到极大的不利影响，甚至导致其寿命终止。

在现有技术的逆变器中，并没有专门用于电解电容的散热器件，这极大地影响了电解电容的工作稳定性和并网发电系统的稳定性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种电容组件。根据本发明的电容组件中的电容能够被良好地散热。

根据本发明的电容组件包括由导热性的基板和通过支架与基板相连的导热性的固定板组成的电容安装架，在基板上构造有用于安装电容的通孔，电容固定安装在通孔内，并且其端部与固定板导热性地固定连接，定向气流吹过电容安装架以给所述电容散热。

根据本发明的电容组件，电容由基板上通孔和固定板稳定地保持，这提高了电容的安装稳定性。特别是，基板和固定板是导热性的，在定向气流的作用下，电容所产生的热量会通过其周向壁和端部两个位置被快速散出，这极大了提高了对电容散热能力，并因此非常有助于降低电容的温度。

在一个实施例中，支架包括与竖直安装在基板上多个支撑杆和连结在相邻支撑杆之间的拉板，拉板的延伸方向与气流的方向平行，固定板的两端分别安装在相应的拉板上。由此，固定板与基板之间的距离可以通过支撑杆来调节，这样可容易地调节电容在电容安装架中安装高度，这对于电容组件与其他部件的适配非常有帮助。

在一个实施例中，在基板上还设置有贯穿的风罩，固定板处于风罩内，气流从所述风罩内流过。风罩形成了集中风道，使得气流集中流过风罩的内部，由此对处于风罩内部的电容形成强制风冷，进一步提高了对电容的散热效果。此外，风罩还对处于其内部的电容和其他部件起到保护作用。

在一个实施例中，在固定板的背向基板的面上构造有竖直延伸的多个导流翅片。导流翅片增大了固定板的表面积，这有助于进一步提高其散热能力。

在一个优选的实施例中，多个导流翅片排列成行，气流的方向与导流翅片的行的延伸方向垂直。导流翅片会使气流变向。风罩内的方向多变的气流使得风罩内不存在气流死角，这对于提高散热效果非常有帮助。

在一个实施例中，电容为电解电容，从电解电容的内部延伸到电解电容尾端之外的负极与固定板导热性地固定连接。这样，可以通过电解电容的负极将在电解电容内部产生的热量导出到固定板上，然后再将热量从固定板散出。由此可以提高对电解电容的散热能力。此外，这种结构仅需要简单的机械连接，例如该导热性地固定连接为金属螺母连接，这对于控制生产成本、简化安装非常有益。

在一个实施例中，在基板的一侧，在同一平面上相互平行且间隔开地设置有多块固定板，在每一个固定板的边缘上都设置有多个导流翅片，在基板上对应于每一块固定板设置有多个通孔，多个电解电容分别安装在多个通孔内。在一个优选的实施例中，多个电解电容的首端处于基板的另一侧并且与母排相连。根据这种结构，可容易地在电容安装架内安装多个电解电容。特别是，固定板还使这些电解电容的首端处于相同的平面中，这巧妙地解决了由于多个电解电容的首端共面性较差而造成的与母排接触不良的问题。

在一个实施例中，与同一块固定板相连的多个电解电容的负极具有相同的电位。这样，可以防止由于固定板导电而在多个电解电容之间产生电流，这对于采用金属材质的固定板而言是非常重要的。

在一个实施例中，固定板和基板为铝合金板或绝缘性的导热板，拉板为绝缘板，所述导热性地固定连接为金属螺母连接。铝合金板的密度较小，并且具有良好的导热性。绝缘的拉板则可防止相邻的固定板之间产生电流。

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)根据本发明的电容组件，电容由基板上通孔和固定板稳定地保持，这提高了电容的安装稳定性。(2)基板和固定板是导热性的，在气流的作用下，电容所产生的热量会通过其周向壁和端部两个位置被快速散出，这极大了提高了对电容散热能力，并因此非常有助于降低电容的温度。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性地显示了根据本发明的电容组件的实施例。

图2示意性地显示了根据本发明的电容组件与母排相连的方式。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1示意性地显示了根据本发明的电容组件10。如图1所示，电容组件10包括电容安装架11。电容安装架11用于安装电容5。为了产生定向气流14，还可以在电容组件10之外设置风扇12。风扇12可根据需要设置在适当的位置处，这将在下文中详细描述。在本实施例中，将使用电解电容代表电容5。应理解的是，电容组件10还可以安装其他类型的电容器，例如薄膜电容。

如图1所示，电容安装架11包括：基板1和固定板4，固定板4处于基板1的一侧并且与基板1在竖直方向上间隔开。例如，基板1和固定板4可通过由支撑杆2和拉板3组成的支架22在竖直方向中间隔开。基板1和固定板4都由导热性良好的材料制成，例如为铝合金板材，还可以是绝缘性的导热板。在基板1上构造有的用于安装电解电容5的通孔13。

结合图1和图2，电解电容5安装在通孔13内，并且电解电容5的尾端17与固定板4同处于基板1的一侧，而首端18处于基板1的另一侧(即，与尾端17处于基板1的不同侧)。电解电容5的首端18上的正负电极19与母排20相连，以将电解电容5充电或或放电。电解电容5的延伸到尾端17之外的负极16通过金属螺母6与固定板4导热性地连接，这样产生在电解电容5内部的热量可通过其周向壁和尾端传递到基板1和固定板4上，然后再通过定向气流14带走，以实现对电解电容5降温。这种结构是纯机械结构，而且非常简单，便于生产加工。

为了能在电容组件10中安装多个电解电容5，在基板1上成行地构造了多个通孔13，如图1所示的三行四列通孔，即第一行通孔131、第二行通孔132和第三行通孔133。这样，可以在电容组件10中安装12个电解电容5。

如图2显示了12个电解电容5的电连接方式，处于同一行的多个电解电容5的负极16具有相同的电位。电容组件10还包括间隔开的多条固定板4，如图1所示的三条固定板。这三条固定板分别对应着基板1上的三行通孔13。这样，在每一行通孔内安装的电解电容5均与相同的固定板相连。如图1所示，第一行通孔131内的四个电解电容均与第一固定板41相连，第二行通孔132内的四个电解电容均与第二固定板42相连，第三行通孔133内的四个电解电容均与第三固定板43相连。这种连接方式是非常重要的，这是由于金属制作的固定板4(或三个固定板41、42和43)不但具有良好的导热性，还具有良好的导电性。而采用本发明的连接方式，由于同一行的多个电解电容5的负极16具有相同的电位，三个固定板41、42和43内均不会产生电流。由此实现了，三个固定板41、42和43不但能良好地导热，而且在其内部不会产生电流。

来看支架22，其包括设置矩形的基板1的四个角处的四个支撑杆2和连接在相邻的支撑杆2之间的两个拉板3。拉板3的延伸方向与气流14的方向平行，以避免阻挡气流14。三个固定板41、42和43分别通过螺栓固定安装在拉板3上。这带来了以下优点：通过机加工，可精确地将三个固定板41、42和43安装在同一水平面上。这样，与三个固定板41、42和43相连的12个电解电容5的首端18也必然处理相同的水平面中，进而12个电解电容5的首端18就能与处于同一水平面的母排20良好接触。还应注意的是，三个固定板41、42和43之间的电位并不相同，因此拉板3应由绝缘材料制成，例如塑料。

如图2所示，在基板1上还设置有贯穿的风罩7，固定板4(或三个固定板41、42和43)和电解电容5处于风罩7内。风扇12设置为对应风罩7的入口23，以使得气流14会从风罩7内流过。风罩7形成了集中风道，以强化固定板4(或三个固定板41、42和43)和电解电容5周围空气的流动，进一步加快散热。

风罩7还可以通过在拉板3和基板1之间设置挡板，并且在两个拉板3之间设置挡板来形成。在这种情况下，固定板4(或三个固定板41、42和43)应设置为低于拉板3的顶部边缘，例如在固定板4(或三个固定板41、42和43)的两端设置有朝向基板1的弯折部24。

为了进一步加强固定板和电解电容5周围的空气流动，在每一个固定板的背向基板1的面上构造有竖直延伸的多个导流翅片25。这些导流翅片25排列成行，气流14的方向与导流翅片25的行的延伸方向垂直。这样，导流翅片25会使气流14在风罩7内变向，从而在风罩7内不存在气流死角，这对于提高散热效果非常有帮助。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.电容组件，其包括由导热性的基板和通过支架与所述基板相连的导热性的固定板组成的电容安装架，在所述基板上构造有用于安装电容的通孔，所述电容为电解电容，

电容固定安装在所述通孔内，所述电容的尾端和首端分别位于所述基板的不同侧，所述首端包括正电极和第一负电极，并与母排相连，所述尾端构造有延伸出去的第二负电极，所述第二负电极与所述固定板导热性地固定连接，

所述固定板为具有导电性的金属的固定板，

所述电容组件设置有多个所述电容和多个所述固定板，多个所述电容中的具有相同电位的电容的第二负电极连接到同一块固定板上，以使得在所述金属的固定板内不会产生电流，多个所述固定板相互平行且彼此间隔开，在每一个固定板的背向所述基板的面的边缘上都设置有竖直延伸的多个导流翅片，所述多个导流翅片排列成行，

定向气流吹过所述电容安装架以给所述电容散热。

2.根据权利要求1所述的电容组件，其特征在于，所述支架包括与竖直安装在所述基板上多个支撑杆和连结在相邻支撑杆之间的拉板，所述拉板的延伸方向与所述气流的方向平行，

所述固定板的两端分别安装在相应的拉板上。

3.根据权利要求2所述的电容组件，其特征在于，在所述基板上还设置有贯穿的风罩，所述固定板处于所述风罩内，所述气流从所述风罩内流过。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的电容组件，其特征在于，所述气流的方向与所述导流翅片的行的延伸方向垂直。

5.根据权利要求1到3中任一项所述的电容组件，其特征在于，所述第二负电极从所述电解电容的内部延伸到所述电解电容尾端之外，并与所述固定板导热性地固定连接。

6.根据权利要求1到3中任一项所述的电容组件，其特征在于，在所述基板上对应于每一块固定板设置有排列成行的多个通孔，多个电容分别安装在所述多个通孔内。

7.根据权利要求2或3所述的电容组件，其特征在于，所述固定板为铝合金板，所述基板为铝合金板或绝缘性的导热板，拉板为绝缘板，所述导热性地固定连接为金属螺母连接。

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