CN114156084A - 一种汽车用的碳化硅功率模块用的dc-link直流滤波电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC‑LINK直流滤波电容器，包括卡柱式防护壳体，所述卡柱式防护壳体两端后侧固定连接有用于安装工作的通孔连接块，通过半圆弧形加热环对环形锡焊块进行热熔工作，使得环形锡焊块与凹槽托板热熔焊接(或者热熔分离)，从而可以更好地进行固定工作和(或者分离工作)；在环形锡焊块与凹槽托板热热熔分离的时候，通过向下按压绝缘盖体，就会带动双锥滑动台和半球形柱在固定插槽内部向下移动，并且在下移的过程中，十字星插柱也会在防脱槽内部伸缩，使得十字星插柱与半球形柱分离，从而方便卡柱式防护壳体的拆装，便于工作人员更换损坏的元件，同时也会避免防护外壳和绝缘盖体的损坏，节约更换成本。
Description
技术领域
本发明属于相关DC-LINK直流滤波电容器技术领域，具体涉及一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器。
背景技术
DC-LINK直流滤波电容器在新能源电动汽车中，电容在能源控制、电源管理、电源逆变以及直流交流变换等系统中是决定变频驱动器寿命的关键元器件；DC-LINK直流滤波电容器连接储能电池和逆变单元，吸收逆变器从DC-Link端的高脉冲电流，既可以防止在DC-Link的阻抗上产生高脉冲电压，使逆变器端的电压波动处在可接受范围内；同时又可以防止逆变器受到DC-Link端的电压过冲和瞬时过电压的影响；DC-LINK直流滤波电容器的主要技术指标有电容量、耐压值和工作温度范围；除了这三个主要指标外，另一重要的技术指标就是电容的等效串联电阻(ESR)在DC-Link电容中，ESR的大小代表着该电容的自身损耗的大小，ESR越低，损耗越小，输出电流就越大，电容的发热量就越低，性能越好。
现有的DC-LINK直流滤波电容器在使用的时候，由于其盖体是通过密封胶与外壳强力黏合，所以当其内部元件损坏的时候，工作人员就会发现更换损坏的内部元件容易造成盖体和外壳的损坏，从而就会增加更换成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，以解决上述背景技术中提出的更换损坏元件，容易造成盖体和外壳的损坏，增加更换成本问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，包括卡柱式防护壳体，所述卡柱式防护壳体两端后侧固定连接有用于安装工作的通孔连接块，所述通孔连接块底部设有用于散热工作的散热底座，且散热底座位于卡柱式防护壳体内部，所述散热底座上表面设有电容芯体，且电容芯体位于卡柱式防护壳体内部，所述电容芯体上表面一侧设有正极箔铝合金片，所述电容芯体上表面另一侧设有负极箔铝合金片，所述卡柱式防护壳体上方两侧内壁设有蓄电池，所述卡柱式防护壳体顶部设有用于防护和外连接的插柱式盖体。
优选的，所述卡柱式防护壳体包括防护外壳，所述防护外壳顶部四角开设有固定插槽，四个所述固定插槽一侧开设有防脱槽，所述防脱槽中间贯穿套接有十字星插柱，且十字星插柱的一端伸入到固定插槽内部，所述十字星插柱外壁套接有第一弹簧，且第一弹簧位于防脱槽内部，所述固定插槽底部设有第一导电柱，所述固定插槽内部靠近十字星插柱下侧套接有凹槽托板，所述凹槽托板下端设有第二导电柱，所述凹槽托板下表面与固定插槽底部之间设有第二弹簧，且第二导电柱和第一导电柱分别位于第二弹簧两侧内部，所述凹槽托板上侧内壁设有半圆弧形加热环。
优选的，所述十字星插柱一侧为斜面，所述凹槽托板上侧开设有凹字形插槽，且半圆弧形加热环焊接在凹字形插槽内壁，所述半圆弧形加热环通过电线与第二导电柱电连接，且电线位于凹槽托板内部，所述第一导电柱通过电线与蓄电池电连接，且电线位于防护外壳内部。
优选的，所述插柱式盖体包括绝缘盖体，所述绝缘盖体上表面设有多个支撑引脚，所述绝缘盖体下端四角设有凸字形圆柱，所述凸字形圆柱下侧外壁滑动套接有双锥滑动台，所述凸字形圆柱下端靠近双锥滑动台下侧设有半球形柱，所述半球形柱下端设有固定插柱，所述固定插柱下侧外壁包裹设有环形锡焊块，所述绝缘盖体下端靠近凸字形圆柱四侧开设有多个开口球形槽，多个所述开口球形槽套接有滚珠，且滚珠的底部贯穿开口球形槽下侧，多个所述开口球形槽顶部和多个滚珠顶部之间设有第三弹簧，且第三弹簧位于开口球形槽内部。
优选的，所述支撑引脚分成多组，每组支撑引脚的个数位两个，两个支撑引脚分别为正极支撑引脚和负极支撑引脚，正极支撑引脚与正极箔铝合金片电性连接，负极支撑引脚与负极箔铝合金片电性连接。
优选的，所述电容芯体外侧环绕设置有绝缘陶瓷围层，所述电容芯体上端由12根单丝直径为0.05/0.07m铜丝绞合而成软铜绞线丝引出容芯正、负两极，且正、负两极分别与正极箔铝合金片和负极箔铝合金片电性连接。
优选的，所述通孔连接块的厚度为一厘米，所述通孔连接块中间开设有多个固定圆孔，且多个固定圆孔呈纵向等间距结构分布在电容芯体中间，所述卡柱式防护壳体外壁涂有绝缘耐氧化漆层结构。
与现有技术相比，本发明提供了一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，具备以下有益效果：
1、本发明通过第一导电柱和第二导电柱的接触，使得半圆弧形加热环接通电源，并且进行加热工作，在半圆弧形加热环达到指定温度后，半圆弧形加热环就会对环形锡焊块进行热熔工作，使得环形锡焊块与凹槽托板热熔焊接(或者热熔分离)，从而可以更好地进行固定工作和(或者分离工作)；
2、本发明在半圆弧形加热环对环形锡焊块进行热熔工作，且环形锡焊块与凹槽托板热热熔分离的时候，通过向下按压绝缘盖体，就会带动双锥滑动台和半球形柱在固定插槽内部向下移动，并且在下移的过程中，十字星插柱也会在防脱槽内部伸缩，使得十字星插柱与半球形柱分离，从而方便卡柱式防护壳体的拆装，便于工作人员更换损坏的元件，同时也会避免防护外壳和绝缘盖体的损坏，节约更换成本；
3、本发明通过第三弹簧的伸缩，就会使得滚珠与防护外壳顶部的内壁紧密贴合，提供绝缘盖体向上的弹力，同时，通过第二弹簧的伸缩，使得凹槽托板向上推动固定插柱，提供向上的推力，从而使得半球形柱上表面与十字星插柱下表面紧密贴合，避免卡柱式防护壳体发生脱落的现象。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明提出的一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器结构示意图；
图2为本发明提出的DC-LINK直流滤波电容器正视剖视示意图；
图3为图2的A部分放大示意图；
图4为图3的B部分放大示意图；
图中：1、通孔连接块；2、卡柱式防护壳体；21、十字星插柱；22、第一弹簧；23、防脱槽；24、防护外壳；25、固定插槽；26、第一导电柱；27、第二弹簧；28、第二导电柱；29、凹槽托板；210、半圆弧形加热环；3、插柱式盖体；31、绝缘盖体；32、支撑引脚；33、第三弹簧；34、开口球形槽；35、滚珠；36、双锥滑动台；37、半球形柱；38、凸字形圆柱；39、环形锡焊块；310、固定插柱；4、蓄电池；5、散热底座；6、电容芯体；7、正极箔铝合金片；8、负极箔铝合金片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，包括卡柱式防护壳体2，卡柱式防护壳体2两端后侧固定连接有用于安装工作的通孔连接块1，通孔连接块1底部设有用于散热工作的散热底座5，且散热底座5位于卡柱式防护壳体2内部，散热底座5上表面设有电容芯体6，且电容芯体6位于卡柱式防护壳体2内部，电容芯体6上表面一侧设有正极箔铝合金片7，电容芯体6上表面另一侧设有负极箔铝合金片8，卡柱式防护壳体2上方两侧内壁设有蓄电池4，卡柱式防护壳体2顶部设有用于防护和外连接的插柱式盖体3。
为了进行防护工作，卡柱式防护壳体2包括防护外壳24，通过防护外壳24，可以对其内部的元件进行防护工作，防护外壳24顶部四角开设有固定插槽25，方便双锥滑动台36、半球形柱37、凸字形圆柱38、环形锡焊块39、固定插柱310的插入，并且也对双锥滑动台36、半球形柱37、凸字形圆柱38、环形锡焊块39、固定插柱310进行防护工作，四个固定插槽25一侧开设有防脱槽23，通过防脱槽23，方便十字星插柱21在其内部伸缩，方便插柱式盖体3的安装和拆卸，防脱槽23中间贯穿套接有十字星插柱21，且十字星插柱21的一端伸入到固定插槽25内部，通过十字星插柱21下表面与半球形柱37上表面，就可以对半球形柱37限位工作和固定工作，避免插柱式盖体3发生脱落的现象，十字星插柱21外壁套接有第一弹簧22，且第一弹簧22位于防脱槽23内部，固定插槽25底部设有第一导电柱26，通过第一导电柱26与第二导电柱28，就可以控制半圆弧形加热环210的电源，方便半圆弧形加热环210进行热熔焊接工作和热熔分离工作，固定插槽25内部靠近十字星插柱21下侧套接有凹槽托板29，凹槽托板29下端设有第二导电柱28，凹槽托板29下表面与固定插槽25底部之间设有第二弹簧27，且第二导电柱28和第一导电柱26分别位于第二弹簧27两侧内部，凹槽托板29上侧内壁设有半圆弧形加热环210，通过半圆弧形加热环210，可以对环形锡焊块39进行热熔工作，使得环形锡焊块39可以更好地与凹槽托板29热熔焊接(或者热熔分离)。
十字星插柱21一侧为斜面，通过斜面可以更好地与半球形柱37下表面(双锥滑动台36下表面)贴合，也可以在半球形柱37下表面(双锥滑动台36下表面)滑动，从而方便十字星插柱21可以更好地进行卡接工作，凹槽托板29上侧开设有凹字形插槽，且半圆弧形加热环210焊接在凹字形插槽内壁，半圆弧形加热环210通过电线与第二导电柱28电连接，且电线位于凹槽托板29内部，第一导电柱26通过电线与蓄电池4电连接，且电线位于防护外壳24内部。
为了更好的进行防护工作，插柱式盖体3包括绝缘盖体31，通过绝缘盖体31，可以更好地对防护外壳24元件进行防护工作，绝缘盖体31上表面设有多个支撑引脚32，绝缘盖体31下端四角设有凸字形圆柱38，凸字形圆柱38下侧外壁滑动套接有双锥滑动台36，通过双锥滑动台36与十字星插柱21的下面接触，就可以推动十字星插柱21朝防脱槽23内部移动，方便半球形柱37与十字星插柱21分离，从而插柱式盖体3的拆卸，凸字形圆柱38下端靠近双锥滑动台36下侧设有半球形柱37，通过半球形柱37与十字星插柱21卡接，避免插柱式盖体3发生脱离的现象，半球形柱37下端设有固定插柱310，固定插柱310下侧外壁包裹设有环形锡焊块39，绝缘盖体31下端靠近凸字形圆柱38四侧开设有多个开口球形槽34，多个开口球形槽34套接有滚珠35，且滚珠35的底部贯穿开口球形槽34下侧，多个开口球形槽34顶部和多个滚珠35顶部之间设有第三弹簧33，且第三弹簧33位于开口球形槽34内部，通过第三弹簧33的伸缩，就会使得滚珠35与防护外壳24顶部的内壁紧密贴合，提供绝缘盖体31向上的弹力，使得半球形柱37与十字星插柱21紧密贴合，避免发生脱落的现象。
为了进行电性连接工作，支撑引脚32分成多组，每组支撑引脚32的个数位两个，两个支撑引脚32分别为正极支撑引脚32和负极支撑引脚32，正极支撑引脚32与正极箔铝合金片7电性连接，负极支撑引脚32与负极箔铝合金片8电性连接，通过支撑引脚32，可以更好地与外部设备进行电性连接工作，同时也为了更好地进行电流传输工作。
为了进行，电容芯体6外侧环绕设置有绝缘陶瓷围层，电容芯体6上端由12根单丝直径为0.05/0.07m铜丝绞合而成软铜绞线丝引出容芯正、负两极，且正、负两极分别与正极箔铝合金片7和负极箔铝合金片8电性连接，通过电容芯体6，可以吸收逆变器从DC-Link端的高脉冲电流，也可以防止在DC-Link的阻抗上产生高脉冲电压，使逆变器端的电压波动处在可接受范围内。
为了进行安装工作，通孔连接块1的厚度为一厘米，通孔连接块1中间开设有多个固定圆孔，且多个固定圆孔呈纵向等间距结构分布在电容芯体6中间，卡柱式防护壳体2外壁涂有绝缘耐氧化漆层结构，通过通孔连接块1，可以更好地与外部固定端进行固定连接工作，同时也为了更好的进行支撑工作。
本发明的工作原理及使用流程：本发明安装好过后，工作人员先将支撑引脚32与逆变器的DC-Link端进行电性连接工作，然后，工作人员通过螺栓，就可以将通孔连接块1与外部固定端固定连接，从而使得整个装置与外部设备固定连接；
在使用的时候，通过多个支撑引脚32、正极箔铝合金片7、负极箔铝合金片8，就可以将逆变器从DC-Link端的高脉冲电流高脉冲电流输入到电容芯体6内部，电容芯体6接受到高脉冲电流，就可以吸收逆变器从DC-Link端的高脉冲电流高脉冲电流，并且也可以防止在DC-Link的阻抗上产生高脉冲电压，使逆变器端的电压波动处在可接受范围内，而电容芯体6在工作的时候，通过散热底座5就可以对电容芯体6进行降温工作；
当散热底座5、电容芯体6、正极箔铝合金片7、负极箔铝合金片8发生损坏的时候，工作人员先将整个装置与逆变器分离，然后，工作人员通过向下推动绝缘盖体31，滚珠35就会向开口球形槽34内部回收，压缩第三弹簧33，同时也会带动凸字形圆柱38、双锥滑动台36、半球形柱37、固定插柱310、凹槽托板29、第二导电柱28在固定插槽25内部向下移动，在下移的过程中，当双锥滑动台36上表面与凸字形圆柱38顶部接触时，十字星插柱21的斜面就会在双锥滑动台36下表面滑动，使得十字星插柱21朝防脱槽23内部滑动，在十字星插柱21与双锥滑动台36分离的时候，第二导电柱28就会与第一导电柱26接触，在第二导电柱28就会与第一导电柱26接触的时候，蓄电池4就会提供电源，从而使得半圆弧形加热环210接通电源，并且对半圆弧形加热环210加热，当半圆弧形加热环210达到指定温度后，半圆弧形加热环210就会对环形锡焊块39进行热熔工作，使得环形锡焊块39与凹槽托板29热熔分离，此时，向上拉动支撑引脚32，使得双锥滑动台36、半球形柱37与十字星插柱21分离，从而方便卡柱式防护壳体2的拆卸，也避免了防护外壳24和绝缘盖体31，这时，工作人员更换损坏的散热底座5、电容芯体6、正极箔铝合金片7、负极箔铝合金片8，也方便工作人员更换环形锡焊块39，在更换工作完成之后，工作人员在按照安装步骤进行安装工作，使得插柱式盖体3与卡柱式防护壳体2固定安装。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，包括卡柱式防护壳体(2)，其特征在于：所述卡柱式防护壳体(2)两端后侧固定连接有用于安装工作的通孔连接块(1)，所述通孔连接块(1)底部设有用于散热工作的散热底座(5)，且散热底座(5)位于卡柱式防护壳体(2)内部，所述散热底座(5)上表面设有电容芯体(6)，且电容芯体(6)位于卡柱式防护壳体(2)内部，所述电容芯体(6)上表面一侧设有正极箔铝合金片(7)，所述电容芯体(6)上表面另一侧设有负极箔铝合金片(8)，所述卡柱式防护壳体(2)上方两侧内壁设有蓄电池(4)，所述卡柱式防护壳体(2)顶部设有用于防护和外连接的插柱式盖体(3)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，其特征在于：所述卡柱式防护壳体(2)包括防护外壳(24)，所述防护外壳(24)顶部四角开设有固定插槽(25)，四个所述固定插槽(25)一侧开设有防脱槽(23)，所述防脱槽(23)中间贯穿套接有十字星插柱(21)，且十字星插柱(21)的一端伸入到固定插槽(25)内部，所述十字星插柱(21)外壁套接有第一弹簧(22)，且第一弹簧(22)位于防脱槽(23)内部，所述固定插槽(25)底部设有第一导电柱(26)，所述固定插槽(25)内部靠近十字星插柱(21)下侧套接有凹槽托板(29)，所述凹槽托板(29)下端设有第二导电柱(28)，所述凹槽托板(29)下表面与固定插槽(25)底部之间设有第二弹簧(27)，且第二导电柱(28)和第一导电柱(26)分别位于第二弹簧(27)两侧内部，所述凹槽托板(29)上侧内壁设有半圆弧形加热环(210)。
3.根据权利要求2所述的一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，其特征在于：所述十字星插柱(21)一侧为斜面，所述凹槽托板(29)上侧开设有凹字形插槽，且半圆弧形加热环(210)焊接在凹字形插槽内壁，所述半圆弧形加热环(210)通过电线与第二导电柱(28)电连接，且电线位于凹槽托板(29)内部，所述第一导电柱(26)通过电线与蓄电池(4)电连接，且电线位于防护外壳(24)内部。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，其特征在于：所述插柱式盖体(3)包括绝缘盖体(31)，所述绝缘盖体(31)上表面设有多个支撑引脚(32)，所述绝缘盖体(31)下端四角设有凸字形圆柱(38)，所述凸字形圆柱(38)下侧外壁滑动套接有双锥滑动台(36)，所述凸字形圆柱(38)下端靠近双锥滑动台(36)下侧设有半球形柱(37)，所述半球形柱(37)下端设有固定插柱(310)，所述固定插柱(310)下侧外壁包裹设有环形锡焊块(39)，所述绝缘盖体(31)下端靠近凸字形圆柱(38)四侧开设有多个开口球形槽(34)，多个所述开口球形槽(34)套接有滚珠(35)，且滚珠(35)的底部贯穿开口球形槽(34)下侧，多个所述开口球形槽(34)顶部和多个滚珠(35)顶部之间设有第三弹簧(33)，且第三弹簧(33)位于开口球形槽(34)内部。
5.根据权利要求4所述的一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，其特征在于：所述支撑引脚(32)分成多组，每组支撑引脚(32)的个数位两个，两个支撑引脚(32)分别为正极支撑引脚(32)和负极支撑引脚(32)，正极支撑引脚(32)与正极箔铝合金片(7)电性连接，负极支撑引脚(32)与负极箔铝合金片(8)电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，其特征在于：所述电容芯体(6)外侧环绕设置有绝缘陶瓷围层，所述电容芯体(6)上端由12根单丝直径为0.05/0.07m铜丝绞合而成软铜绞线丝引出容芯正、负两极，且正、负两极分别与正极箔铝合金片(7)和负极箔铝合金片(8)电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种汽车用的碳化硅功率模块用的DC-LINK直流滤波电容器，其特征在于：所述通孔连接块(1)的厚度为一厘米，所述通孔连接块(1)中间开设有多个固定圆孔，且多个固定圆孔呈纵向等间距结构分布在电容芯体(6)中间，所述卡柱式防护壳体(2)外壁涂有绝缘耐氧化漆层结构。
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