CN113394020A - Bsg电机控制器电容支架、电容模块及电容模块制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种BSG电机控制器电容支架，包括支架本体，所述支架本体上设有由正母排和负母排层叠一体设置的正负母排，在正母排与负母排之间以及正负母排外表面设有绝缘固料，正负母排一侧设有输入端，正负母排另一侧设有输出端，支架本体上端面设有至少两个电容槽，电容槽设有电容接口。本发明还公开了包括上述BSG电机控制器电容支架的电容模块的制造方法。本发明具有降低绝缘目的的材料成本，结构紧凑，电容结构稳固，纹波电流小，耐机械振动强，气密性好，能有效满足BSG系统小型轻量化发展需求的特点。

Description

BSG电机控制器电容支架、电容模块及电容模块制造方法

技术领域

本发明属于BSG电机控制器技术领域，尤其涉及BSG电机控制器电容支架、电容模块及电容模块制造方法。

背景技术

传统化石能源的日渐枯竭，使整个社会及国家相关法律法规对于传统燃油汽车的排放和油耗更加严格。BSG（Belt-driven Starter Genertor）系统能有效实现汽车怠速状态下的快速启停、能量回收，以减少汽车尾气污染物排放，综合节油效果可达8%-12%。

BSG系统总成安装于发动机前端轮系，通常直接固定于发动机缸体上，安装空间紧凑，工作条件严苛。BSG系统的功能实现主要取决于控制逆变器，控制逆变器中的电容模块集成储能、电性连接等重要功能，对于其纹波电流、散热性和抗震性要求很高。如中国专利CN210075007U公开的一种用于IBSG电机控制器的集成式封装电解电容模块，电容容量大，体积小、散热能力强，但其母排为分体冲铆连接，电容引线为Y型结构焊接，存在着振动脱开的风险，且其母排间绝缘垫可能刺破，导致电性失效，且绝缘垫纸成本较高。为此，设计出BSG电机控制器电容支架、电容模块及电容模块制造方法。

发明内容

本发明的目的在于提供BSG电机控制器电容支架、电容模块及电容模块制造方法，具有降低绝缘目的的材料成本，结构紧凑，电容结构稳固，纹波电流小，耐机械振动强，气密性好，能有效满足BSG系统小型轻量化发展需求的特点。

为实现上述目的，本发明的BSG电机控制器电容支架、电容模块及电容模块制造方法的具体技术方案如下：

一种BSG电机控制器电容支架，包括支架本体，所述支架本体上设有由正母排和负母排层叠一体设置的正负母排，在正母排与负母排之间以及正负母排外表面设有绝缘固料，正负母排一侧设有输入端，正负母排另一侧设有输出端，支架本体上端面设有至少两个电容槽，电容槽设有电容接口。层叠一体设置的正负母排可通过注塑工艺一体成型，节约了绝缘垫纸的材料成本，具有体积小，耐振动能力高、绝缘性好、散热能力强的特点。

进一步的，所述电容接口为正母排和负母排延伸出的折弯引脚，各折弯引脚折弯高度一致，便于自动化焊接工艺的设计和操作。

进一步的，所述电容槽设置为4个，容值高，性能好，所述电容槽彼此平行设置。节省空间，保证电解电容输出的稳定性。

进一步的，所述正母排与负母排间距0.2-1mm，用以保证正好的绝缘效果以及更好的空间利用率。

进一步的，所述输入端为板状输入端，便于制造装配。所述板状输入端设有通孔，便于与其他部件装配，所述输出端为板状输出端，便于制造装配，所述板状输出端设有折弯结构，用于保证支架内部气密性良好，满足产品气密性要求，所述折弯结构为U型折弯结构，用于获得更好的气密性效果。

进一步的，所述输出端外包设有绝缘的输出支架，用于和其他模块配合，所述输出支架设有密封槽，密封槽设有环形密封圈，用于保证电容模块与其他模块组装的气密性。所述输出支架设有结构孔，不仅有利于结构减重，节约材料，而且有助于散热。

进一步的，所述电容槽之间设有至少一个装配通孔，装配通孔内设有金属套，用于和其他模块装配，增加结构稳定性和耐用性，所述金属套中靠近输出端的一个金属套固定连接有接地母排，用于实现与其他模块的功能性连接，所述正负母排和接地母排上均设有PIN针，用于与PCB板连接。

一种BSG电机控制器电容模块,包括上述的BSG电机控制器电容支架，电容接口连接置于电容槽内的电解电容，电解电容设有正引脚和负引脚，电解电容上方设有与电解电容相接触的压紧装置，输出端安装有输出螺杆。通过压紧装置的设置，使电容模块获得更好的稳固性。

进一步的，所述电解电容正引脚和负引脚均位于同一侧，电容槽形状与电解电容侧表面贴合，使电容模块更具有整体性。

进一步的，所述压紧装置包括弹性压板和弹性绝缘垫，压紧装置下表面设有与电解电容侧表面形状贴合的曲面和/或折弯面，弹性绝缘垫设置在弹性压板与电解电容之间，所述电容槽之间设有固定压紧装置的紧固装置。

进一步的，所述输出螺杆中部设有销状部，销状部设有抗扭结构，便于与其他部件配合，增加注塑后的抗扭力，所述输出螺杆粗端与销状部中间设有配合部，配合部表面设有用于增加摩擦力的凸起，便于配合部与其他结构配合，增加配合度，所述凸起为直纹结构，用于获得更好的配合度，便于安装，所述输出端设有用于安装输出螺杆的输出螺杆孔，输出螺杆孔与输出螺杆过盈配合，用于获得更稳定的连接效果。所述输出螺杆孔长度不小于输出端的厚度，有利于给输出螺杆更好的扶持支撑。

一种BSG电机控制器电容模块制造方法，用以制造上述中任意一项所述的BSG电机控制器电容模块，步骤如下：

第一步，加工正母排和负母排，先将输出螺杆置入负母排中相应位置，采用多点进胶的形式对输出螺杆和负母排整体进行第一次注塑，保证负母排下端面均匀附着有预设厚度的注塑材料；

第二步，将支架本体上的其他部件与正母排和负母排按需固定进行一体化支架成品注塑；

第三步，将电解电容置入电容槽中，电容接口与正引脚和负引脚进行配对焊接；

第四步，用压紧装置压紧电解电容，在电容槽内灌注灌封胶。

通过分两次注塑，将各元件按需注塑到设计位置，节约了绝缘垫的使用。

进一步的，所述配对焊接使用非熔化极惰性气体保护电弧焊工艺。焊接牢固效率高。

相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过对支架本体的一体化设计，具有结构紧凑，电容结构稳固，纹波电流小，耐机械振动强，气密性好，能有效满足BSG系统小型轻量化发展需求的特点。原有的设计需要用到绝缘垫纸，电容模块的绝缘垫纸造价较高，一个电容模块配用的绝缘垫纸成本约在12-15元，现在改为绝缘固料后，如采用绝缘塑料，成本约为1元，大大降低了材料成本。

2.本发明通过电容槽的设计，使结构整体更加紧凑。

3.本发明正负母排采用层叠结构一体式设计，电感小，且相互重叠的面积大，有利于母排散热，稳定性高，抗震性好。

4.本发明正负母排输入端均呈平板状，其上设有通孔与其他模块连接，且布置于同一侧，设计结构明朗简洁，使用方法清晰明了。

5.本发明压紧装置的设置保证电解电容装于电容槽内不松动，无需大量灌封胶即可保证电解电容的结构稳定性和抗震性。

6.本发明支架本体上固定设有与压紧通孔配用的压紧螺母，紧固装置是与压紧螺母配用的螺栓。螺母的设置，增加了架构的坚固程度和耐用程度，保证支架本体不开裂，螺母与螺栓配合，技术手段更加便捷。

7.本发明正负母排的电容接口与电容引脚连接方式为非熔化极惰性气体保护电弧焊，焊接效果好，且所有焊脚均位于一侧，便于实现批量自动化焊接。

8.本发明输出螺杆为粗端和细端都有螺纹的异形螺杆，输出螺杆中部设有销状部，销状部设有抗扭结构。便于与其他部件配合，增加注塑后的抗扭力。

9.本发明输出螺杆粗端与销状部中间设有配合部，配合部表面设有凸起，便于配合部与输出螺杆孔配合，增加配合度。

10. 本发明输出支架设有密封槽、结构孔，板状输出端设有折弯结构，密封槽设有环形密封圈。用于保证电容模块与其他模块组装的气密性，保证支架本体内部气密性良好。

11. 本发明正负母排和接地母排上均设有PIN针，与PCB板连接，保证产品电性能正常。

附图说明

图1为本发明结构整体示意图；

图2为本发明结构爆炸示意图；

图3为本发明结构支架爆炸示意图；

图4为本发明结构输出螺杆示意图；

图5为本发明电解电容引脚示意图；

图6为本发明正负母排示意图；

图中标号说明：1.支架本体，11.正负母排，111.正母排，112.负母排，113.折弯引脚，12.输入端，121.通孔，13.输出端，131.折弯结构，132.输出螺杆孔，14.输出螺杆，141.销状部，142.配合部，15.电容槽，16.压紧螺母，17.装配通孔，171.金属套，2.电解电容，21.正引脚，22.负引脚，3.压紧装置，31.弹性压板，32.弹性绝缘垫，33.压紧通孔，4.紧固装置，5.输出支架，51.密封槽，52.结构孔，6.环形密封圈，7.接地母排，8.PIN针。

具体实施方式：

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的理解。

如图1至图6，设计出一种BSG电机控制器电容支架，包括支架本体1，所述支架本体1上设有由正母排111和负母排112层叠一体设置的正负母排11，在正母排111与负母排112之间以及正负母排11外表面设有绝缘固料，绝缘固料可以采用绝缘塑料，成本低且性能稳定，正负母排11一侧设有输入端12，正负母排11另一侧设有输出端13，支架本体1上端面设有至少两个电容槽15，电容槽15在输入端12的一侧设有电容接口。通过对支架本体1的一体化设计，具有结构紧凑，电容结构稳固，纹波电流小，耐机械振动强，气密性好，能有效满足BSG系统小型轻量化发展需求的特点。原有的设计需要用到绝缘垫纸，电容模块的绝缘垫纸造价较高，一个电容模块配用的绝缘垫纸成本约在12-15元，现在改为绝缘固料后，如采用绝缘塑料，成本约为1元，大大降低了材料成本。

一种BSG电机控制器电容模块,包括上述的BSG电机控制器电容支架，电容接口连接置于电容槽15内的电解电容2，电解电容2横置于电容槽15内，电解电容2设有正引脚21和负引脚22，电解电容2上方设有与电解电容2相接触的压紧装置3，输出端13安装有输出螺杆14。通过压紧装置3的设置，使电容模块获得更好的稳固性。

一种BSG电机控制器电容模块制造方法，用于制造上述的BSG电机控制器电容模块制造方法，步骤如下：

第一步，加工正母排111和负母排112，先将输出螺杆14置入负母排112中相应位置，采用多点进胶的形式对输出螺杆14和负母排112整体进行第一次注塑，保证负母排112下端面均匀附着有预设厚度的注塑材料；

第二步，将支架本体1上的其他部件与正母排111和负母排112按需固定进行一体化支架成品注塑；

第三步，将电解电容2置入电容槽15中，电容接口与电解电容2的正引脚21和负引脚22进行配对焊接；

第四步，用压紧装置3压紧电解电容2，在电容槽15内灌注灌封胶。

通过分两次注塑，将各元件按需注塑到设计位置，节约了绝缘垫的使用。

以上实施方式中，列举出3种实施例实现上述技术方案：

实施例1

本实施例是所述支架本体1上端面设有两个电容槽15，所述电容接口为正母排111和负母排112延伸出的折弯引脚113，各折弯引脚113折弯高度一致，便于自动化焊接工艺的设计和操作。所述电容槽15设置为4个，容值高，性能好，各电容槽15彼此平行设置，节省空间，保证电解电容2输出的稳定性。所述电解电容2为圆柱状结构，电解电容2正引脚21和负引脚22均位于同一侧，可减少焊接参数调整次数，提高焊接效率，电容槽15为与电解电容2侧表面贴合的弧形槽，圆柱状的电解电容2和弧形的电容槽15可以更加贴合，使电容模块更具有整体性。所述压紧装置3为弹性压板31，弹性压板31为薄钢板，弹性压板31直接固定在支架本体1的上表面，可以有效缓冲震动对电解电容2以及焊接处造成的破坏。所述输出端13外包设有绝缘的输出支架5，用于和其他模块配合，输出支架5设有密封槽51和结构孔52，密封槽51设有环形密封圈6，用于保证电容模块与其他模块组装的气密性，结构孔52不仅有利于结构减重，节约材料，而且有助于散热。所述相邻电容槽15之间设有一个装配通孔17，用于和其他模块装配，装配通孔17内设有金属套171，用于增加结构稳定性和耐用性。所述金属套171中靠近输出端13的一个金属套171固定连接有接地母排7，用于实现与其他模块的功能性连接，正负母排11和接地母排7上均设有PIN针8，用于与PCB板连接。所述输出螺杆14为异形螺杆，输出螺杆14中部设有销状部141，销状部141设有抗扭结构，如抗扭波纹面，便于与其他部件配合，增加注塑后的抗扭力，所述输出螺杆14粗端与销状部中间设有配合部142，配合部142表面设有用于增加扭力的凸起，凸起为直纹结构，用于获得更好的配合度，便于安装，输出端13设有用于安装输出螺杆14的输出螺杆孔132，输出螺杆孔132与输出螺杆14过盈配合，用于获得更稳定的连接效果，输出螺杆孔132长度不小于输出端13的厚度，有利于给输出螺杆更好的扶持支撑。正母排111与负母排112间距0.2mm，用以保证正好的绝缘效果以及更好的空间利用率。

加工时：采用机加工正母排111和负母排112，以获得更精确的尺寸以及定位。正负母排11一体化支架成品注塑时，使正母排111与负母排112层叠并间距0.2mm，完成正负母排11注塑。

实施例2

本实施例是所述支架本体1上端面设有三个电容槽15，所述输入端12为板状输入端，便于制造装配，能更好适用现在工业加工方法。板状输入端设有通孔121，便于与其他部件装配。所述输出端13为板状输出端，能更好适用现在工业加工方法，板状输出端设有折弯结构131，用于保证支架内部气密性良好，满足产品气密性要求，折弯结构131为U型折弯结构，用于获得更好的气密性效果。所述压紧装置3为弹性压板31。所述电容槽15之间设有固定压紧装置3的紧固装置4，紧固装置4还包括垫片，垫片选用波形垫，有利于完善紧固装置4的紧固效果，保证电解电容2不松脱。所述压紧装置3下表面设有与电解电容2侧表面形状贴合的曲面，曲面贴紧电解电容2。所述相邻电容槽15之间设有两个装配通孔17，用于和其他模块装配，所述压紧装置3设有压紧通孔33，可供紧固装置4直接穿入紧固，使用方便。所述支架本体1设有与压紧通孔33配用的压紧螺纹孔，紧固装置4是与压紧螺纹孔配用的螺栓，螺栓与螺纹孔配合固定，技术成熟稳定。正母排111与负母排112间距1mm，用以保证正好的绝缘效果以及更好的空间利用率。

加工时，采用冲模工艺加工正母排111和负母排112，操作便捷且产能高。正负母排11一体化支架成品注塑时，使正母排111与负母排112层叠并间距1mm，完成正负母排11注塑。

实施例3

本实施例是所述支架本体1上端面设有四个电容槽15，所述压紧装置3还包括设在弹性压板31与电解电容2之间的弹性绝缘垫32，弹性绝缘垫32选用绝缘橡胶，可以有效缓冲减震，保证电解电容的稳定性。所述电容槽15之间设有固定压紧装置3的紧固装置4，紧固装置4还包括垫片，垫片选用平垫片，有利于完善紧固装置4的紧固效果，保证电解电容2不松脱，紧固装置4设在电容槽15中间，可以同时紧固两侧的电解电容2，有效增大紧固装置4的利用率和紧固效果。所述压紧装置3下表面设有与电解电容2侧表面形状贴合的折弯面，折弯面卡固电解电容2。所述压紧装置3设有压紧通孔33，可供紧固装置直接穿入紧固，使用方便。所述支架本体1固定设有与压紧通孔33配用的压紧螺母16，紧固装置4是与压紧螺母16配用的螺栓，螺母的设置，增加了架构的坚固程度和耐用程度，螺母与螺栓配合，技术手段更加便捷，所述压紧螺母16外表面采用防滑结构，防滑结构为多边形结构，可设置为六边形，增加压紧螺母16外表面的抗扭力，在使用中，可以防止压紧螺母16产生脱料滑动。正母排111与负母排112间距0.7mm，用以保证正好的绝缘效果以及更好的空间利用率。

加工时，采用非熔化极惰性气体保护电弧焊工艺焊接，焊接效果更好。正负母排11一体化支架成品注塑时，使正母排111与负母排112层叠并间距0.7mm，完成正负母排11注塑

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (13)

1.一种BSG电机控制器电容支架，包括支架本体（1），其特征在于：所述支架本体（1）上设有由正母排（111）和负母排（112）层叠一体设置的正负母排（11）,在正母排（111）与负母排（112）之间以及正负母排（11）外表面设有绝缘固料，正负母排（11）一侧设有输入端（12），正负母排（11）另一侧设有输出端（13），支架本体（1）上端面设有至少两个电容槽（15），电容槽（15）设有电容接口。

2.根据权利要求1所述的BSG电机控制器电容支架，其特征在于:所述电容接口为正母排（111）和负母排（112）延伸出的折弯引脚(113)，各折弯引脚（113）折弯高度一致。

3.根据权利要求1所述的BSG电机控制器电容支架，其特征在于:所述电容槽（15）设置为4个，各电容槽(15)彼此平行设置。

4.根据权利要求1所述的BSG电机控制器电容支架，其特征在于: 所述正母排（111）与负母排（112）间距0.2-1mm。

5.根据权利要求1所述的BSG电机控制器电容支架，其特征在于: 所述输入端（12）为板状输入端，板状输入端设有通孔（121），所述输出端（13）为板状输出端，板状输出端设有折弯结构（131），折弯结构（131）为U型折弯结构。

6.根据权利要求1所述的BSG电机控制器电容支架，其特征在于:所述输出端（13）外包设有绝缘的输出支架（5），输出支架（5）设有密封槽（51）和结构孔（52），密封槽（51）设有环形密封圈（6）。

7.根据权利要求1所述的BSG电机控制器电容支架，其特征在于:所述相邻电容槽（15）之间设有至少一个装配通孔（17），装配通孔（17）内设有金属套（171）；所述金属套（171）中靠近输出端（13）的一个金属套（171）固定连接有接地母排（7），正负母排（11）和接地母排（7）上均设有PIN针（8）。

8.一种BSG电机控制器电容模块,其特征在于,包括权利要求1至8中任意一项所述的BSG电机控制器电容支架，电容接口连接置于电容槽(15)内的电解电容(2)，电解电容(2)设有正引脚(21)和负引脚(22)，电解电容(2)上方设有与电解电容(2)相接触的压紧装置(3)，输出端（13）安装有输出螺杆（14）。

9.根据权利要求8所述的BSG电机控制器电容模块，其特征在于:电解电容(2)正引脚(21)和负引脚(22)均位于同一侧，电容槽(15)形状与电解电容（2）侧表面贴合。

10.根据权利要求8所述的BSG电机控制器电容模块，其特征在于:所述压紧装置（3）包括弹性压板（31）和弹性绝缘垫（32），压紧装置（3）下表面设有与电解电容（2）侧表面形状贴合的曲面和/或折弯面，弹性绝缘垫（32）设置在弹性压板（31）与电解电容（2）之间，所述电容槽（15）之间设有固定压紧装置（3）的紧固装置（4）。

11.根据权利要求8所述的BSG电机控制器电容模块，其特征在于:所述输出螺杆（14）中部设有销状部（141），销状部（141）设有抗扭结构，所述输出螺杆（14）粗端与销状部中间设有配合部（142），配合部（142）表面设有用于增加摩擦力的凸起，输出端（13）设有用于安装输出螺杆（14）的输出螺杆孔（132），输出螺杆孔（132）与输出螺杆（14）过盈配合，输出螺杆孔（132）长度不小于输出端（13）的厚度。

12.一种BSG电机控制器电容模块制造方法，其特征在于：根据权利要求8至11中任意一项所述的BSG电机控制器电容模块的制造方法，步骤如下：

第一步，加工正母排（111）和负母排（112），先将输出螺杆（14）置入负母排(112)中相应位置，采用多点进胶的形式对输出螺杆（14）和负母排（112）整体进行第一次注塑，保证负母排（112）下端面均匀附着有预设厚度的注塑材料；

第二步，将支架本体（1）上的其他部件与正母排（111）和负母排（112）按需固定进行一体化支架成品注塑；

第三步，将电解电容（2）置入电容槽（15）中，电容接口与正引脚（21）和负引脚（22）进行配对焊接；

第四步，用压紧装置（3）压紧电解电容（2），在电容槽（15）内灌注灌封胶。

13.根据权利要求12所述的BSG电机控制器电容模块制造方法，其特征在于：所述配对焊接使用非熔化极惰性气体保护电弧焊工艺。

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