CN108648910A - 散热好的轻型化电容器及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了散热好的轻型化电容器及其安装方法，它包括电容器芯组（1），电容外壳（2），引出电极（3）和绝缘树脂（4）。本发明的有益效果是绝缘树脂仅填充在侧板框、顶部绝缘板和盖板构成的腔体内，对电容器的引出电极进行了绝缘，防止正负极之间爬电和短路；对电容器芯子的喷金侧和连接铜件进行绝缘，防止潮气腐蚀电容器芯子和连接铜件；减少了绝缘树脂的用量，使得电容器整体轻量化；电容器芯子长度方向由绝缘护套包裹后，并未被绝缘树脂和电容器外壳包裹，可以被功率单元中的冷却循环风直接将电容器芯子上的热量带走，提高了电容器的散热性能；采用树脂外壳和绝缘树脂填充，电容器的绝缘性能好。
Description
技术领域
本发明涉及电容器，尤其涉及一种轻型化、散热及绝缘性能好的电力电子电容器及其安装方法。
背景技术
随着电力电子工业的飞速发展，无论是轨道交通、SVG、太阳能光伏等领域对电力电子电容的需求越来越大，目前，电力电子电容器分为油浸式电容器和树脂填充的干式电容器，无论是油浸式还是干式电容器，在使用不锈钢或者铝等金属作为电容器外壳时，不但电容器的外壳重量所占比重较大，而且还需要考虑电容器心子，以及功率单元中的其他电器部件和电容器外壳的绝缘问题。而日渐苛刻的散热环境和功率单元整体的轻量化、结构紧凑化则需求电力电子电容轻型化、散热及和周围部件绝缘性能好。
中国发明专利公开号CN204167109U公开了一种具有高绝缘性强散热性的电容器内置框架，包括由支撑板和位于支撑板两端的侧板共同组成的内置壳体，壳体内充满绝缘油，支撑板和侧板均为环氧树脂板，两个侧板上分别设置有用于连接套管的圆孔，芯子位于壳体内部，壳体内部还设置有若干个电工纸板做成的瓦楞板。将芯子置于绝缘框架内，通过横竖相间的瓦楞板形成全方位360度通透式的油道，使得芯子运行过程中散热无死角，促使产品芯子温度有效降低，但是电容器内置框架的自重较大，内部结构也比较复杂，制作成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的电容器所用外壳自重较大，散热不好，为此提供一种轻型化、散热好、和周围部件绝缘性能好的电力电子电容器。
本发明的技术方案是：散热好的轻型化电容器，它包括包括电容器芯组，电容外壳，引出电极和绝缘树脂，所述电容器芯组包括电容器芯子、焊接于电容器芯子之间的连接铜件和位于电容器芯子外的绝缘护套，所述电容外壳包括分别与电容器芯组的两个端面配合的侧板框，所述侧板框上部水平向内延伸出挡块，所述挡块上承载有顶部绝缘板和盖板，所述盖板上开设有绝缘树脂浇注孔，所述侧板框底部固接有底板，所述电容器芯组位于侧板框、顶部绝缘板和底板构成的开放式腔体内，所述引出电极包括电极引出铜板和电极引出件，所述电极引出件位于电容外壳之外，所述绝缘树脂填充在侧板框、顶部绝缘板和盖板构成的腔体内。
上述方案的改进是两个侧板框之间对应设有若干通孔，通孔内适配有将两个侧板框连为一体的固定件。
上述方案中所述引出电极通过嵌件固定在顶部绝缘板上。
上述方案中所述嵌件与顶部绝缘板接触部分滚花。
上述方案中所述引出电极通过卡槽固定在顶部绝缘板上。
上述方案中所述侧板框外表面设有花纹。
上述方案中所述电极引出铜板和电极引出件一体成型/焊接连接。
上述方案中所述电容外壳是树脂外壳。
本发明的有益效果是绝缘树脂仅填充在侧板框、顶部绝缘板和盖板构成的腔体内，对电容器的引出电极进行了绝缘，防止正负极之间爬电和短路；对电容器芯子的喷金侧和连接铜件进行绝缘，防止潮气腐蚀电容器芯子和连接铜件；减少了绝缘树脂的用量，使得电容器整体轻量化；电容器芯子长度方向由绝缘护套包裹后，仅两个端面被绝缘树脂和电容器外壳包裹，可以被功率单元中的冷却循环风直接将电容器芯子上的热量带走，提高了电容器的散热性能；采用树脂外壳和绝缘树脂填充，电容器的绝缘性能好。
附图说明
图1是本发明示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1的俯视图；
图中，1、电容器芯组，11、电容器芯子，12、连接铜件，2、电容外壳，21、侧板框，211、挡块，212、通孔，22、底板，23、顶部绝缘板，231、嵌件，24、盖板，241、绝缘树脂浇注孔，25、固定件，3、引出电极，，31、引出铜板，32、电极引出件，4、绝缘树脂。
具体实施方式
下面结合附图 ，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明包括电容器芯组1，电容外壳2，引出电极3和绝缘树脂4，如图2所示，所述电容器芯组包括电容器芯子11、焊接于电容器芯子之间的连接铜件12和位于电容器芯子外的绝缘护套（图中未标出），所述电容外壳包括分别与电容器芯组的两个端面配合的侧板框21，所述侧板框上部水平向内延伸出挡块211，所述挡块上承载有顶部绝缘板23和盖板24，所述盖板上开设有绝缘树脂浇注孔241，所述侧板框底部固接有底板22，所述电容器芯组位于侧板框、顶部绝缘板和底板构成的腔体内，所述引出电极包括电极引出铜板31和电极引出件32，所述电极引出件位于电容外壳之外，所述绝缘树脂填充在侧板、顶部绝缘板和盖板构成的腔体内。
实施例1：散热好的轻型化电容器，它包括电容器芯组，电容外壳，引出电极和绝缘树脂，所述电容器芯组包括电容器芯子、焊接于电容器芯子之间的连接铜件和位于电容器芯子外的绝缘护套，电容器芯子是圆柱形，所述电容外壳包括分别与电容器芯组的两个端面配合的侧板框，所述侧板框上部水平向内延伸出挡块，所述挡块上承载有顶部绝缘板和盖板，如图3所示，盖板上开设有绝缘树脂浇注孔241，所述侧板框底部固接有底板，所述电容器芯组位于侧板框、顶部绝缘板和底板构成的开放式腔体内，所述引出电极包括电极引出铜板和电极引出件，电极引出铜板和电极引出件可以是由整块铜板折弯形成一个整体的引出铜件，电极引出件的形状可以是嵌件，也可以是柱状电极，也可以是内螺纹电极，引出电极通过嵌件231固定在顶部绝缘板上，可以按照产品的振动等级进行选择嵌件与顶部绝缘板配合的紧密度，所述电极引出件位于电容外壳之外，所述绝缘树脂填充在侧板、顶部绝缘板和盖板构成的腔体内，绝缘树脂为聚氨酯或环氧树脂。
实施例2：与实施例1的区别在于为了适应振动等级高的要求，所述两个侧板框之间对应设有若干通孔212，通孔内适配有将两个侧板框连为一体的固定件25。
实施例3：与实施例1的区别在于引出电极通过卡槽固定在顶部绝缘板上。
实施例4：与实施例1的区别在于嵌件与顶部绝缘板接触部分滚花。
实施例5：作为实施例1的一种改进，侧板框外表面设有花纹，利于增大散热面积。
实施例5：与实施例1的区别在于电极引出铜板和电极引出件焊接连接。
上述实施例可以根据需要任意组合，只要得到的技术方案不冲突都属于本发明的保护范围内。
本发明将以往的封闭式电容外壳改变为开放式的腔体结构以容纳电容器芯组，即减轻了电容器的自重，又增强了散热性能，使得电容器芯组部分暴露在外界，可以被功率单元中的冷却循环风直接将电容器芯子上的热量带走，为了对电容器的引出电极进行绝缘，绝缘树脂部分填充在侧板、顶部绝缘板和盖板构成的腔体内即电容器外壳的顶部空间内，为了对电容器芯子和连接铜件进行绝缘，部分绝缘树脂充填在侧板框与电容器芯组之间。
本发明的安装过程如下：将电容器芯子在喷涂上金属层即喷金层后，由绝缘护套包裹，再由连接铜件将各个电容器芯子并联或串联成电容器芯组，电容器芯组的喷金面向侧板框放置。下面有两种不同的安装方法，其一是将电极引出铜板和顶部绝缘板通过嵌件或卡槽固定在一起，并将电极引出件和电极引出铜板接连后， 再将电容器芯组的连接铜件和电极引出铜板连接，组合顶部绝缘板和盖板，将该组合件放入侧板框中，由挡块定位。其二是将电极引出铜板和顶部绝缘板通过嵌件或卡槽固定在一起，并将电容器芯组的连接铜件和电极引出铜板连接，再将电极引出件和电极引出铜板接连后，组合顶板绝缘板和盖板，将该组合件放入侧板框中，由挡块定位。或者将固定件25置于侧板框的固定孔212上，并将外壳底板22放置在外壳侧板上，将两块外壳侧板通过外壳固定件25进行组合，形成电容外壳2。最后由绝缘树脂浇注孔在左右侧板框和由侧板框和顶板绝缘板和外壳顶部盖板组成的腔体中分别填充绝缘树脂。
Claims (10)
1.散热好的轻型化电容器，它包括电容器芯组（1），电容外壳（2），引出电极（3）和绝缘树脂（4），其特征是所述电容器芯组包括电容器芯子（11）、焊接于电容器芯子之间的连接铜件（12）和位于电容器芯子外的绝缘护套，所述电容外壳包括分别与电容器芯组的两个端面配合的侧板框（21），所述侧板框上部水平向内延伸出挡块（211），所述挡块上承载有顶部绝缘板（23）和盖板（24），所述盖板上开设有绝缘树脂浇注孔（241），所述侧板框底部固接有底板（22），所述电容器芯组位于侧板框、顶部绝缘板和底板构成的开放式腔体内，所述引出电极包括电极引出铜板（31）和电极引出件（32），所述电极引出件位于电容外壳之外，所述绝缘树脂填充在侧板框、顶部绝缘板和盖板构成的腔体内。
2.如权利要求1所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述两个侧板框之间对应设有若干通孔（212），通孔内适配有将两个侧板框连为一体的固定件（25）。
3.如权利要求1所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述引出电极通过嵌件（231）固定在顶部绝缘板上。
4.如权利要求2所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述嵌件与顶部绝缘板接触部分滚花。
5.如权利要求1所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述引出电极通过卡槽固定在顶部绝缘板上。
6.如权利要求1所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述侧板框外表面设有花纹。
7.如权利要求1所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述电极引出铜板和电极引出件一体成型。
8.如权利要求1所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述电极引出铜板和电极引出件焊接连接。
9.如权利要求1所述的散热好的轻型化电容器，其特征是所述电容外壳是树脂外壳。
10.如权利要求1-9任一所述的散热好的轻型化电容器的安装方法，其特征是它包括以下步骤：将电容器芯子在喷涂上金属层即喷金层后，由绝缘护套包裹，再由连接铜件将各个电容器芯子并联或串联成电容器芯组，电容器芯组的喷金面向侧板框放置；将电极引出铜板和顶部绝缘板通过嵌件或卡槽固定在一起，并将电极引出件和电极引出铜板接连后，再将电容器芯组的连接铜件和电极引出铜板连接，组合顶部绝缘板和盖板，将该组合件放入侧板框中，由挡块定位/将电极引出铜板和顶部绝缘板通过嵌件或卡槽固定在一起，并将电容器芯组的连接铜件和电极引出铜板连接，再将电极引出件和电极引出铜板接连后，组合顶板绝缘板和盖板，将该组合件放入侧板框中，由挡块定位；将电容器芯组的连接铜件和电极引出铜板连接；将固定件25置于侧板框的固定孔212上，并将外壳底板22放置在外壳侧板上，将两块外壳侧板通过外壳固定件25进行组合，形成电容外壳2；最后由绝缘树脂浇注孔在左右侧板框和由侧板框和顶板绝缘板和外壳顶部盖板组成的腔体中分别填充绝缘树脂。
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