CN210156264U - 集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机控制器用薄膜电容技术领域，尤其涉及一种集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器；包括电容壳体，所述电容壳体内安装有电容本体；所述电容壳体内还布设有多个冷却水管；所述电容壳体的内壁与各所述电容本体和各所述冷却水管之间通过封装填充胶块固定成一体；所述电容本体的两端对称设有直流输入铜排；所述直流输入铜排上套装有X/Y电容滤波电路板和铁氧体共模电感。本实用新型所公开的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，电容输入端铜排对称性布置，可选择任意一方接入电机控制器输入端，提高了产品的适应性；集成铁氧体共模电感及X/Y安规电容电路板，提高薄膜电容的性能可靠性。

Description

集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器

技术领域

本实用新型涉及电机控制器用薄膜电容技术领域，尤其涉及一种集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器。

背景技术

电机控制器应用的薄膜电容虽为定制开发，但功能单一，输入信号需要额外设计滤波装置为其保驾护航，提高了电机控制器整机的设计难度，增加了生产制造成本，浪费了大量整机有效应用空间。为此，本公公司特设计一种集成安规滤波电容的新型薄膜电容，用以解决上述难题。X/Y电容都是安规电容，抑制干扰用的。X电容一般接在输入正负极间，抑制差模干扰，Y电容接在输入电极和地间，抑制共模干扰。铁氧体共模电感是用来抑制正负极之间的共模干扰。没有这些滤波手段和器件，电机控制器的EMC防护等级是通过不了国家检验的，也就无法销售。同时，受限于材料成本和材料特性，目前薄膜电容的耐温只能做到105℃，电机控制器的其他部件耐温可以达到125℃，薄膜电容现已成为提升电机控制器功率上限的最短板，因此，为薄膜电容提供良好的冷却环境是当下不得不做的技术探索。

中国专利CN2018206307163公开了一种薄膜电容安装及散热结构，包括控制器主壳体，所述控制器主壳体底部设有薄膜电容安装槽，薄膜电容安装槽内放置薄膜电容，薄膜电容顶部设有与控制器主壳体固定连接的水冷板，所述水冷板压紧薄膜电容。所述水冷板与薄膜电容之间设有一导热硅胶垫。所述薄膜电容的底部和边侧，与薄膜电容安装槽之间通过注入灌封胶进行固定。本方案中薄膜电容通过灌封胶直接灌封到控制器主壳体中，同时顶部水冷板会进一步压紧电容以保障固定的可靠性，薄膜电容与水冷板之间设有导热硅胶垫以提高导热系数；同时电容其余面与壳体间隙通过灌封胶填充，整个方案的散热效率更高，对于电容散热效果更好，能有效降低薄膜电容工作温度，提高电容寿命。

然而，上述结构在整体结构的布置上不便于电机控制器的元器件的安装，安装速度慢，也不能监控薄膜电容的工作温度；同时，由于结构布置的缺陷，整体的散热效率不是很理想。

因此，为了解决上述问题，急需发明一种新的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，结构紧凑，空间利用率高；系统功率密度高，成本低，散热效果好。

本实用新型提供了下述方案：

一种集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，包括电容壳体，所述电容壳体内安装有多个呈并排间隔设置的电容本体；所述电容壳体内还布设有多个冷却水管；所述电容壳体的内壁与各所述电容本体和各所述冷却水管之间通过封装填充胶块固定成一体；所述冷却水管的上端管口伸出所述封装填充胶块，且与设置于所述电容壳体顶部的通水口对应连通，所述冷却水管的下端管口与设置于所述电容壳体底部的通水口对应连通；

所述电容本体的两端对称设有直流输入铜排，所述直流输入铜排伸出所述封装填充胶块穿装于所述电容壳体上；所述直流输入铜排上套装有X/Y电容滤波电路板和铁氧体共模电感，所述X/Y电容滤波电路板与所述电容壳体固定，所述铁氧体共模电感与所述电容本体固定；所述电容本体的电容输出铜排呈C型设置。

优选地，所述X/Y电容滤波电路板包括X电容和Y电容，所述X电容的第一电容板与所述直流输入铜排的正极电连接，所述X电容的第二电容板与所述直流输入铜排的负极电连接；所述Y电容的第一电容板与所述直流输入铜排的正极和负极分别电连接，所述Y电容的第二电容板接地。

优选地，所述电容输出铜排包括竖板以及连接于所述竖板同一侧端部的第一横板和第二横板，所述第一横板的另一端与所述电容本体连接，所述第二横板的另一端呈悬臂设置，所述第二横板上设有连接螺纹孔。

优选地，所述冷却水管在所述电容壳体的高度方向上贯通。

优选地，所述直流输入铜排与直流插接件直接连接。

优选地，所述电容壳体上设有用于固定用的固定支脚，所述固定支脚上设有固定孔。

优选地，所述电容本体上封装有温度传感器。

优选地，所述电容壳体的底板采用镀锌钢板，所述电容壳体的顶板和侧壁均采用塑料材质。

优选地，所述电容壳体的顶板和侧壁呈一体化压铸成型。

进一步地，本实用新型还提供了一种电机控制器，包括所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容。

本实用新型产生的有益效果：

本实用新型所公开的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，包括电容壳体，所述电容壳体内安装有多个呈并排间隔设置的电容本体；所述电容壳体内还布设有多个冷却水管；所述电容壳体的内壁与各所述电容本体和各所述冷却水管之间通过封装填充胶块固定成一体；所述冷却水管的上端管口伸出所述封装填充胶块，且与设置于所述电容壳体顶部的通水口对应连通，所述冷却水管的下端管口与设置于所述电容壳体底部的通水口对应连通；所述电容本体的两端对称设有直流输入铜排，所述直流输入铜排伸出所述封装填充胶块穿装于所述电容壳体上；所述直流输入铜排上套装有X/Y电容滤波电路板和铁氧体共模电感，所述X/Y电容滤波电路板与所述电容壳体固定，所述铁氧体共模电感与所述电容本体固定；所述电容本体的电容输出铜排呈C型设置；电容输入端铜排对称性布置，根据整车线束布置合理性，可选择任意一方接入电机控制器输入端，提高了产品的适应性；集成铁氧体共模电感及X/Y安规电容电路板，提高薄膜电容的性能可靠性，同时，也降低了电机控制器的设计难度，提高了空间利用率；电容输出铜排端子设计成C型，直接与IGBT模块相连，节省转接零件，降低传导损耗；电容壳体自身构造水冷道，搭配富士M653 IGBT模块应用于电动汽车用电机控制器产品，电容周围是水冷通道，使电容实现真正的水冷，极大的改善了薄膜电容的工作环境，提升了电容的耐高温等级，对提升电机控制器整机的功率上限提供了强有力的硬件支持。

附图说明

图1为本实用新型的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容的结构示意图(立体图)。

图2为本实用新型的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容的结构示意图(剖视图)。

图3为本实用新型的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容的结构示意图(俯视图)。

图4为本实用新型的电机控制器的结构示意图(立体图)。

图5为本实用新型的电机控制器的结构示意图(剖视图)。

图6为本实用新型的X/Y电容滤波电路板的结构示意图(立体图)。

图7为本实用新型的铁氧体共模电感的结构示意图(立体图)。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1至图3所示，一种集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，包括电容壳体1，所述电容壳体内安装有多个呈并排间隔设置的电容本体；所述电容壳体内还布设有多个冷却水管2；所述电容壳体的内壁与各所述电容本体和各所述冷却水管之间通过封装填充胶块3固定成一体；所述冷却水管的上端管口伸出所述封装填充胶块，且与设置于所述电容壳体顶部的通水口对应连通，所述冷却水管的下端管口与设置于所述电容壳体底部的通水口对应连通；所述电容本体的两端对称设有直流输入铜排4，所述直流输入铜排伸出所述封装填充胶块穿装于所述电容壳体上；所述直流输入铜排上套装有X/Y电容滤波电路板5和铁氧体共模电感6，所述X/Y电容滤波电路板与所述电容壳体固定，所述铁氧体共模电感与所述电容本体固定；所述电容本体的电容输出铜排7呈C型设置。所述X/Y电容滤波电路板包括X电容和Y电容，所述X电容的第一电容板与所述直流输入铜排的正极电连接，所述X电容的第二电容板与所述直流输入铜排的负极电连接；所述Y电容的第一电容板与所述直流输入铜排的正极和负极分别电连接，所述Y电容的第二电容板接地。对于X/Y电容滤波电路板的具体结构以及电路连接关系，图中未表示，为公知技术，在此不再累述。所述电容输出铜排包括竖板8以及连接于所述竖板同一侧端部的第一横板9和第二横板10，所述第一横板的另一端与所述电容本体连接，所述第二横板的另一端呈悬臂设置，所述第二横板上设有连接螺纹孔11。

参见图1至图3以及图6和图7所示，所述冷却水管在所述电容壳体的高度方向上贯通。所述直流输入铜排与直流插接件直接连接，图中伟表示，为公知技术，在此不再累述。所述电容壳体上设有用于固定用的固定支脚12，所述固定支脚上设有固定孔13。所述电容本体上封装有温度传感器，对于电容本体和温度传感器在所述封装填充胶块中的具体位置，图中未表示，为公知技术，在此不再累述。所述电容壳体的底板采用镀锌钢板，所述电容壳体的顶板和侧壁均采用塑料材质。所述电容壳体的顶板和侧壁呈一体化压铸成型。

参见图4和图5所示，本实施例还提供了一种电机控制器，包括所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，所述电容壳体上方安装有IGBT模块14，所述冷却水管的上端与所述IGBT模块上的冷却腔室15连通，用于对IGBT模块和薄膜电容进行冷却降温；所述IGBT模块的型号为富士M653 IGBT。

本实施例中所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，包括电容壳体，所述电容壳体内安装有多个呈并排间隔设置的电容本体；所述电容壳体内还布设有多个冷却水管；所述电容壳体的内壁与各所述电容本体和各所述冷却水管之间通过封装填充胶块固定成一体；所述冷却水管的上端管口伸出所述封装填充胶块，且与设置于所述电容壳体顶部的通水口对应连通，所述冷却水管的下端管口与设置于所述电容壳体底部的通水口对应连通；所述电容本体的两端对称设有直流输入铜排，所述直流输入铜排伸出所述封装填充胶块穿装于所述电容壳体上；所述直流输入铜排上套装有X/Y电容滤波电路板和铁氧体共模电感，所述X/Y电容滤波电路板与所述电容壳体固定，所述铁氧体共模电感与所述电容本体固定；所述电容本体的电容输出铜排呈C型设置；电容输入端铜排对称性布置，根据整车线束布置合理性，可选择任意一方接入电机控制器输入端，提高了产品的适应性；集成铁氧体共模电感及X/Y安规电容电路板，提高薄膜电容的性能可靠性，同时，也降低了电机控制器的设计难度，提高了空间利用率；电容输出铜排端子设计成C型，直接与IGBT模块相连，节省转接零件，降低传导损耗；电容壳体自身构造水冷道，搭配富士M653 IGBT模块应用于电动汽车用电机控制器产品，电容周围是水冷通道，使电容实现真正的水冷，极大的改善了薄膜电容的工作环境，提升了电容的耐高温等级，对提升电机控制器整机的功率上限提供了强有力的硬件支持。

本实施例中所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，为了提高薄膜电容的散热效率，有效控制温升，特在本集成电容本体内设计冷却水道，使电容分布在水道周围，提高电容冷却效率，使电容实现真正的水冷，极大的改善了薄膜电容的工作环境，提升了电容的耐高温等级，对提升电机控制器整机的功率上限提供了强有力的硬件支持。电容内部布置有温度传感器，设置电容过温保护机制，提高薄膜电容的使用寿命。本实施例对提高驱动电机控制器产品的功率密度进行了大胆而有益的积极尝试，对打破行业壁垒和加强相关零部件系统的进一步尝试提供了创新性的思路。

本实施例中所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，电容输入端铜排对称性布置，根据整车线束布置合理性，可选择任意一方接入电机控制器输入端，提高了产品的适应性；集成铁氧体共模电感及X/Y安规电容电路板，提高薄膜电容的性能可靠性；同时，也降低了电机控制器的设计难度，提高了空间利用率；直流输入端子与快插接头直接连接，取消转接铜排，降低传导损耗，提高整机效率；电容输出铜排端子设计成C型，直接与IGBT模块相连，节省转接零件，降低传导损耗。

本实施例中所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，薄膜电容内部设置温度传感器，使电容始终处于良好的工作温度范围，在105℃温度下使整机达到更高的峰值功率上限；IGBT模块与薄膜电容层叠式布置，二者集成一体，提高了产品集成度，有利于提高整机的功率密度；电容底板为金属材质，提高薄膜电容的传导散热效率；结构紧凑，空间利用率高；系统功率密度高，成本低，可适用于新能源汽车用电机控制器产品的设计开发。

本实施例中所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，的安装过程为：首先将铁氧体共模电感穿过设置在电容壳体上的安装孔套装于所述直流输入铜排上，并将其与所述电容本体固定；然后将所述X/Y电容滤波电路板套装于所述直流输入铜排上，并将其与电容壳体固定；最后将所述直流输入铜排与直流插接件直接连接，将IGBT模块安装于所述电容壳体的上方。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：包括电容壳体，所述电容壳体内安装有多个呈并排间隔设置的电容本体；所述电容壳体内还布设有多个冷却水管；所述电容壳体的内壁与各所述电容本体和各所述冷却水管之间通过封装填充胶块固定成一体；所述冷却水管的上端管口伸出所述封装填充胶块，且与设置于所述电容壳体顶部的通水口对应连通，所述冷却水管的下端管口与设置于所述电容壳体底部的通水口对应连通；

所述电容本体的两端对称设有直流输入铜排，所述直流输入铜排伸出所述封装填充胶块穿装于所述电容壳体上；所述直流输入铜排上套装有X/Y电容滤波电路板和铁氧体共模电感，所述X/Y电容滤波电路板与所述电容壳体固定，所述铁氧体共模电感与所述电容本体固定；所述电容本体的电容输出铜排呈C型设置。

2.根据权利要求1所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述X/Y电容滤波电路板包括X电容和Y电容，所述X电容的第一电容板与所述直流输入铜排的正极电连接，所述X电容的第二电容板与所述直流输入铜排的负极电连接；所述Y电容的第一电容板与所述直流输入铜排的正极和负极分别电连接，所述Y电容的第二电容板接地。

3.根据权利要求2所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述电容输出铜排包括竖板以及连接于所述竖板同一侧端部的第一横板和第二横板，所述第一横板的另一端与所述电容本体连接，所述第二横板的另一端呈悬臂设置，所述第二横板上设有连接螺纹孔。

4.根据权利要求3所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述冷却水管在所述电容壳体的高度方向上贯通。

5.根据权利要求4所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述直流输入铜排与直流插接件直接连接。

6.根据权利要求5所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述电容壳体上设有用于固定用的固定支脚，所述固定支脚上设有固定孔。

7.根据权利要求6所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述电容本体上封装有温度传感器。

8.根据权利要求7所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述电容壳体的底板采用镀锌钢板，所述电容壳体的顶板和侧壁均采用塑料材质。

9.根据权利要求8所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容，其特征在于：所述电容壳体的顶板和侧壁呈一体化压铸成型。

10.一种电机控制器，其特征在于：包括如根据权利要求1-9中任一所述的集成安规滤波电容的水冷薄膜电容。

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