CN217544379U - 一种电容模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电容模块，涉及电容散热领域；包括外壳、工作模块以及若干连接在所述工作模块上的铜排；所述工作模块和所述铜排位于所述外壳内；所述铜排上包覆有导热界面材料并延伸出所述外壳；在所述铜排延伸出所述外壳一端还设有金属散热垫；所述工作模块在与所述外壳之间形成一包围所述工作模块的水道；所述外壳上设有与所述水道连通的进水管和出水管，解决现有技术中电容散热路径较长，增加热阻，散热效果较差的问题。

Description

一种电容模块

技术领域

本实用新型涉及电容散热领域，尤其涉及一种电容模块。

背景技术

薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙酯，聚丙烯，聚苯乙烯或聚碳酸酯等塑料薄膜，从两端重叠后，卷绕成圆筒状结构的电容器。电容内部的芯子一般与铜排焊接在一起，在工作过程中，电容芯子以及连接在其上的铜排会产生较多热量。

市场上的车用电容器多采用塑料壳体封装，大多会在壳体外设置散热水道对电容进行间接散热，如其中铜排产生的热量需要经过设置在塑料壳体底部的铝板、导热垫再传递至设置在塑料壳体外的金属散热水道进行散热，热导率较低且各个接触面都存在接触热阻，导致散热效果不佳。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电容模块，解决现有技术中电容散热路径较长，增加热阻，散热效果较差的问题。

本实用新型公开了一种电容模块，

包括外壳、工作模块以及若干连接于所述工作模块上的铜排；

所述工作模块和所述铜排位于所述外壳内；

在所述铜排延伸出所述外壳一端还设有金属散热垫；

所述铜排外包覆有导热界面材料并延伸出所述外壳；

所述工作模块在与所述外壳之间形成一包围所述工作模块的水道；

所述外壳上设有与所述水道连通的进水管和出水管。

优选地，所述外壳设置为金属材料。

优选地，所述导热界面材料包括绝缘纸、绝缘片或绝缘柔性板。

优选地，所述外壳外还设有具有冷却液的散热结构；

所述铜排延伸出所述外壳的一端延伸至所述具有冷却液的散热结构。

优选地，所述工作模块在形成水道的外壁上还设有若干扰流柱。

优选地，所述进水管和出水管设置在所述外壳上相对远离的两端，以形成环绕所述工作模块的直接散热路径。

优选地，各个所述扰流柱间隔均匀地分布于所述工作模块外壁上。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

本方案中设置铜排延伸出所述外壳并还设有金属散热垫，铜排上的热量由导热界面材料直接传递通过金属散热垫至外部进行散热，同时在工作模块与外壳之间形成用于对工作模块直接冷却的水道，解决现有技术中电容散热路径较长，增加热阻，散热效果较差的问题，提高对电容模块的散热效率，提高了电容模块的可靠性及寿命。

附图说明

图1为本实用新型所述一种电容模块的结构示意图。

附图标记：

1-工作模块；2-铜排；3-外壳；4-扰流柱；5-金属散热垫；6-进水管；7-出水管

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

实施例：本实施例公开了一种电容模块，参考图1，包括外壳3、工作模块1(即电容芯子)以及若干连接于所述工作模块1上的铜排2；所述工作模块1和所述铜排2位于所述外壳3内；在工作状态下，工作模块1与铜排2的连接处会产生较多热量；在本实施方式中；所述铜排2外包覆有导热界面材料并从所述工作模块1的一侧面延伸出所述外壳3；在所述铜排2延伸出所述外壳3一端还设有金属散热垫5。由此，铜排2上的热量由导热界面材料直接传递至金属散热垫5进行散热，通过金属散热垫5无论是连接至下述设置在外壳1上的水道，利用水道冷却或传递至外壳1外部空气中，还是采用其他散热结构进一步对外壳进行散热均可，大大减少了铜排2上的热量的传递路径。

具体的，上述导热界面材料包括但不限于绝缘纸、绝缘片或绝缘柔性板等，甚至可以是液态绝缘物质形成的材料，在此，既能实现绝缘、具有较佳的热量传递效率且不影响铜排的材料使用均可。

在本实施方式中，所述工作模块1在与所述外壳3之间形成一包围所述工作模块1的水道(图中未标出)；具体的，可以铜排2连接在工作模块1的某一侧面上，设置该水道包围工作模块1上除了铜排2所在一侧面上，也可以设置外壳3包围工作模块1除了铜排所在一侧面；该水道可以直接对工作模块1，即电容芯子进行散热，所述外壳3上设有与所述水道连通的进水管6和出水7管；基于水道设置在外壳3与工作模块1之间，还可以提高电容容积比，减小薄膜电容，并降低系统成本。基于上述结构，通过对电容芯子的直接散热以及对铜排2引出外壳的直接散热，有效减少铜排2及工作模块1上热量的传递路径。

进一步的，为了增加对工作模块1的散热效果，所述工作模块1在形成水道的外壁上还设有若干扰流柱4。扰流柱4的设置一方面可以水道内束流的扰动，另一方面扩展表面积，加长水流流动路径增加热量传递效率，作为优选地，各个所述扰流柱4间隔均匀地分布于所述工作模块1外壁上，以便提高散热均匀性，减少工作模块1上热量分布不均对工作模块造成的损坏，。除了扰流柱4外，还可设置其他增加散热效率的结构在工作模块1外壁上，包括但不限于散热片等，需要说明的是，扰流柱4的位置尺寸等可设置为多种，作为举例而非限定，如设置扰流柱形成S型水流路径等，或者随着水道中水流前进方向改变扰流柱布置密度，布置形状等等，可以根据实际热仿真进行扰流柱4尺寸和分布的优化。

在上述实施方式中，所述工作模,1外侧还可进一步全部或部分设置导热片(图中未标出)，形成由工作模1块经过导热片至水道的散热路径，具体的，热量由工作模块1经过导热垫至水道，最后剩余部分才会传递至外壳3，采用导热片进一步提高对工作模块1的散热效率，由此还可在外壳1外部增加散热装置，进一步提高该电容模块的散热效率。

具体的，本方案中所述外壳3设置为金属材料，所述外壳3外还设有具有冷却液的散热结构，因此，使得铜排2从内部引出通过金属导热垫5直接至冷却液，采用冷却液直接对铜排2进行冷却，由此热量由铜排2或铜排2与工作模块1连接处传递至外壳3上，通过冷却液形成针对铜排2的直接冷却以及对于外壳3内水道的进一步冷却，需要说明的是，该具有冷却液的结构包括但不限于周向环绕在外壳3外侧的具有冷却液的系统水道，还可是多个包含冷却液的散热等等。

在上述实施方式中，所述进水管6和出水管7设置在所述外壳3上相对远离的两端，以形成环绕所述工作模块1的直接散热路径，外壳3大多设置为长方体相体状，因此进水管6与出水管7设置于该长方体上相对角的两端，从而使得由进水管6进入的水流具有较长的流动路径，从而增加对工作模块的散热时间，以提高散热效果，还可设置进水管6与出水管7位于不同高度处，由此一定程度上增加。

在本实施方式中，通过金属外壳1内部设置水道以及引出铜排2至外壳3外部的直接散热形式代替传统的电容底部铝壳、导热垫、水道散热的间接散热形式，可以移除散热路径上的多重热阻，极大提升电容整体散热效率，提高了薄膜电容的可靠性及寿命，并降低了系统成本，如电容模块中芯子数量及铜排数量减少，其性能提升，整机功率密度提升等。

应当注意的是，本实用新型的实施例有较佳的实施性，且并非对本实用新型作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电容模块，其特征在于：

包括外壳、工作模块以及若干连接在所述工作模块上的铜排；

所述工作模块和所述铜排位于所述外壳内；

所述铜排上包覆有导热界面材料并延伸出所述外壳；

在所述铜排延伸出所述外壳一端还设有金属散热垫；

所述工作模块在与所述外壳之间形成一包围所述工作模块的水道；

所述外壳上设有与所述水道连通的进水管和出水管。

2.根据权利要求1所述的电容模块，其特征在于：

所述外壳设置为金属材料。

3.根据权利要求1所述的电容模块，其特征在于：

所述导热界面材料包括绝缘纸、绝缘片或绝缘柔性板。

4.根据权利要求1所述的电容模块，其特征在于：

所述外壳外还设有具有冷却液的散热结构；

所述铜排延伸出所述外壳的一端延伸至所述具有冷却液的散热结构。

5.根据权利要求1所述的电容模块，其特征在于：

所述工作模块在形成水道的外壁上还设有若干扰流柱。

6.根据权利要求1所述的电容模块，其特征在于：

所述进水管和出水管设置在所述外壳上相对远离的两端，以形成环绕所述工作模块的直接散热路径。

7.根据权利要求5所述的电容模块，其特征在于：

各个所述扰流柱间隔均匀地分布于所述工作模块外壁上。

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