CN217719325U - 一种直流支撑防爆电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直流支撑防爆电容器，包括金属外壳、绝缘上盖、电容器芯子，电容器芯子设置在金属外壳内，其上设置有上电极引出线和下电极引出线；绝缘上盖盖设在金属外壳上、且与电容器芯子之间设置有防爆片；绝缘上盖上设置有第一输出端子和第二输出端子；上电极引出线一端与电容器芯子上端连接，另一端穿过防爆片后与第一输出端子连接；下电极引出线一端与电容器芯子下端连接，另一端与第二输出端子连接。本结构不但提高电容器的使用安全性，而且还能减少产品体积，同时也能增强耐电流能力和脉冲寿命等级，增加产品能量密度比，结构简单，装配简便，生产效率高、且成本低。

Description

一种直流支撑防爆电容器

技术领域

本实用新型涉及电容器技术领域，具体是一种直流支撑防爆电容器。

背景技术

目前市场上的直流支撑电容器都是以干式环氧树脂封装，而对于防爆功能的实现，一般都是采用防爆膜对电容器芯子进行包裹，但是在使用过程中因产品发热击穿时产品还是会燃烧爆炸，防爆膜还是没有从根本上解决产品燃烧爆炸的问题。因此，有必要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种直流支撑防爆电容器，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种直流支撑防爆电容器，包括金属外壳、绝缘上盖、电容器芯子，其特征在于：所述电容器芯子设置在所述金属外壳内，其上设置有上电极引出线和下电极引出线；所述绝缘上盖盖设在所述金属外壳上、且与所述电容器芯子之间设置有防爆片；所述绝缘上盖上设置有第一输出端子和第二输出端子；所述上电极引出线一端与所述电容器芯子上端连接，另一端穿过所述防爆片后与所述第一输出端子连接；所述下电极引出线一端与所述电容器芯子下端连接，另一端与所述第二输出端子连接。

所述第一输出端子外端伸出所述绝缘上盖外，内端设置有第一连接件、且通过所述第一连接件与所述第一输出端子焊接。

所述第二输出端子外端伸出所述绝缘上盖外，内端设置有第二连接件、且通过所述第二连接件与所述第二输出端子焊接。

所述金属外壳表面设置有凹槽、且通过所述凹槽定位设置有盖板，所述盖板和/或所述绝缘上盖上设置有两个通孔；所述第一输出端子和第二输出端子分别设置在两个所述通孔上、且二者的外端分别伸出两个所述通孔外。

所述防爆片与所述绝缘上盖之间形成纵向活动区域；所述防爆片在纵向活动区域内活动时拉断上电极引出线，以使所述电容器芯子形成开路、且实现防爆。

所述防爆片上设置有穿过孔；所述第一连接件一端与所述第一输出端子内端焊接；所述上电极引出线一端与所述电容器芯子上端电极焊接，所述上电极引出线另一端弯折式穿过所述穿过孔后与所述第一连接件另一端焊接。

所述下电极引出线一端分叉、且与所述电容器芯子下端电极焊接；所述第二连接件一端与所述第二输出端子内端焊接，所述第二连接件另一端经所述防爆片外围延伸、且与所述下电极引出线另一端焊接。

所述电容器芯子设置有一个；所述上电极引出线、所述下电极引出线分别与电容器芯子上下端的电极焊接。

或者，所述电容器芯子设置有至少两个，至少两个电容器芯子之间设置有并联连接件、且相互之间通过所述并联连接件并联；所述上电极引出线、所述下电极引出线分别与排在第一的所述电容器芯子上下端的电极焊接。

所述金属外壳内设置有绝缘壳体；所述电容器芯子设置在所述绝缘壳体内；所述防爆片位于所述电容器芯子上方、且置于所述绝缘壳体内。

所述绝缘上盖和所述防爆片上分别设置有封装孔、且通过所述封装孔注入封装料，至少部分所述封装料流至所述金属外壳、所述防爆片、所述绝缘壳体、所述电容器芯子之间，以实现所述绝缘上盖、所述金属外壳、所述防爆片、所述绝缘壳体、所述电容器芯子之间的封装。

所述电容器芯子由至少一个聚丙烯薄膜卷绕而成，所述聚丙烯薄膜表面和/或底面设置有蒸镀铝层，所述蒸镀铝层一端设置有金属加厚层，所述金属加厚层为蒸镀在蒸镀铝层表面的蒸镀锌。

所述金属加厚层与所述蒸镀铝层之间设置有倾斜过渡层，所述倾斜过渡层为蒸镀在蒸镀铝层表面的蒸镀锌，其一侧厚度与所述金属加厚层厚度相同、且二者相连，另一侧厚度呈直线逐渐减少、且与所述蒸镀铝层表面相连。

所述蒸镀铝层另一端设置有外侧留边。

本实用新型通过上述结构的改良，与现有技术相比，具有以下优点：

1、在绝缘上盖与电容器芯子之间设置有防爆片，利用冲击力转化成拉动力的原理，使产品在损坏时能够将能量直接将防爆片向上推动、且直接拉断上电极引出线，让电容器芯子形成开路，以实现电容器芯子的防爆效果，从而提高产品的防爆性和使用安全性。

2、盖板、绝缘上盖、第一输出端子、第二输出端子、第一连接件、第二连接件之间可组合式进行装配，并形成一模块化，也可分别进行装配，有效地保证了产品的生产效率，而且整个电容器在装配后为一体化的模块形式，可充分地降低生产成本，有效地简化了产品的生产及装配工艺，从而降低人工操作成本，能够快速替换现有的常规产品。

3、产品整体的体积可以小于现有体积的1/4，同时能够相应的减少安装的空间和体积，可广泛地应用于光伏、风电,SVG、轨道交通等电力电子行业设备，当设备使用本产品后，设备的整体体积及重量也能够减少15%以上，大大减少了产品的成本和设备的生产成本，且安全可靠。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型第一实施例的电容器芯子结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例的电容器芯子另一应用例结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例的装配结构示意图。

图4为本实用新型第一实施例的装配剖视结构示意图。

图5、图6本实用新型第一实施例的分解结构示意图。

图7为本实用新型第二实施例的装配结构示意图。

图8为本实用新型第二实施例的装配剖视结构示意图。

图9、图10本实用新型第二实施例的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

第一实施例

参见图1-图6，本直流支撑防爆电容器，包括金属外壳1、绝缘上盖2、电容器芯子3，电容器芯子3设置在金属外壳1内，其上设置有上电极引出线4和下电极引出线5；绝缘上盖2盖设在金属外壳1上、且与电容器芯子3之间设置有防爆片6；绝缘上盖2上设置有第一输出端子7和第二输出端子8；上电极引出线4一端与电容器芯子3上端连接，另一端穿过防爆片6后与第一输出端子7连接；下电极引出线5一端与电容器芯子3下端连接，另一端与第二输出端子8连接。

具体地讲，第一输出端子7外端伸出绝缘上盖2外，内端设置有第一连接件9、且通过第一连接件9与第一输出端子7焊接。

第二输出端子8外端伸出绝缘上盖2外，内端设置有第二连接件10、且通过第二连接件10与第二输出端子8焊接。

金属外壳1表面设置有凹槽、且通过凹槽定位设置有盖板11，盖板11和/或绝缘上盖2上设置有两个通孔，第一输出端子7和第二输出端子8分别设置在两个通孔上、且二者的外端分别伸出两个通孔外。

本实施例的盖板11和绝缘上盖2上均设置有两个通孔，其中，盖板11上的两个通孔为圆形，绝缘上盖2上的两个通孔为六角形。第一输出端子7和第二输出端子8分别定位设置在六角形的通孔上，外端则分别伸出圆形的通孔外。

防爆片6与绝缘上盖2之间形成纵向活动区域；防爆片6在纵向活动区域内活动时拉断上电极引出线4，以使电容器芯子3形成开路、且实现防爆。

进一步地讲，防爆片6上设置有穿过孔12；第一连接件9一端与第一输出端子7内端焊接；上电极引出线4一端与电容器芯子3上端电极焊接，上电极引出线4另一端弯折式穿过穿过孔12后与第一连接件9另一端焊接。

下电极引出线5一端分叉、且与电容器芯子3下端电极焊接；第二连接件10一端与第二输出端子8内端焊接，第二连接件10另一端经防爆片6外围延伸、且与下电极引出线5另一端焊接。

本实施例的电容器芯子3设置有一个；上电极引出线4、下电极引出线5分别与电容器芯子3上下端的电极焊接。

金属外壳1内设置有绝缘壳体14；电容器芯子3设置在绝缘壳体14内；防爆片6位于电容器芯子3上方、且置于绝缘壳体14内。

为了更好地对电容器芯子3进行保护，绝缘壳体14底部还设置有绝缘底盖21，该绝缘底盖21能够对电容器芯子3的下端包裹。

绝缘上盖2和防爆片6上分别设置有封装孔15、且通过封装孔15注入封装料，至少部分封装料流至金属外壳1、防爆片6、绝缘壳体14、电容器芯子3之间，以实现绝缘上盖2、金属外壳1、防爆片6、绝缘壳体14、电容器芯子3之间的封装。

电容器芯子3由至少一个聚丙烯薄膜16卷绕而成，聚丙烯薄膜16表面和/或底面设置有蒸镀铝层17，蒸镀铝层17一端设置有金属加厚层18，金属加厚层18为蒸镀在蒸镀铝层17表面的蒸镀锌。

金属加厚层18与蒸镀铝层17之间设置有倾斜过渡层19，倾斜过渡层19为蒸镀在蒸镀铝层17表面的蒸镀锌，其一侧厚度与金属加厚层18厚度相同、且二者相连，另一侧厚度呈直线逐渐减少、且与蒸镀铝层17表面相连。

蒸镀铝层17另一端设置有外侧留边20。

电容器芯子3可以根据不同电压选取薄膜的内串数量。本实施例的电容器芯子3给出两个应用例。

如图1所示，聚丙烯薄膜16设置有两个，其中位于上方的聚丙烯薄膜16的宽度与位于下方的聚丙烯薄膜16的宽度相同、且二者均为W。

位于上方的聚丙烯薄膜16上表面设置有蒸镀铝层17，蒸镀铝层17左端部设置有金属加厚层18和倾斜过渡层19，蒸镀铝层17上表面右端设置有留边20；其中，左端部的倾斜过渡层19朝右端的留边20倾斜。

位于下方的聚丙烯薄膜16上表面设置有蒸镀铝层17，蒸镀铝层17右端部设置有金属加厚层18和倾斜过渡层19，上表面左端设置有留边20；其中，右端部的倾斜过渡层19朝左端的留边20倾斜。

位于上方的右端留边20宽度与位于下方的左端留边20宽度相同、且二者均为b。

将位于上方的聚丙烯薄膜16与位于下方的聚丙烯薄膜16左右对齐、且进行卷绕，最后即可制成内串电容器芯子3。

其中，金属加厚层18的宽度L1=3-5mm，方阻值=1-4Ω，倾斜过渡层19的宽度L2 =8-10mm，方阻值=10-20Ω，同时方阻值逐步增加的方式到蒸镀铝层17，蒸镀铝层17的方阻值=60-100Ω，优选为80Ω，留边20的宽度b=2mm。聚丙烯薄膜16整个宽度为W变窄，因聚丙烯薄膜16耐压的提高，聚丙烯薄膜16的厚度变薄，所以产品在同样的外径D的情况下，高度会变小，从而缩小产品的体积，有效的保证了产品的过流能力和温升。

如图2所示，聚丙烯薄膜16设置有两个，其中位于上方的聚丙烯薄膜16的宽度与位于下方的聚丙烯薄膜16的宽度相同、且二者均为W。

位于上方的聚丙烯薄膜16上表面设置有蒸镀铝层17，蒸镀铝层17左端部设置有金属加厚层18和倾斜过渡层19，蒸镀铝层17右端设置有留边20；其中，左端部的倾斜过渡层19朝右端的留边20倾斜。

位于上方的聚丙烯薄膜16下表面设置有蒸镀铝层17，蒸镀铝层17右端部设置有金属加厚层18和倾斜过渡层19，蒸镀铝层17左端设置有留边20；其中，右端部的倾斜过渡层19朝左端的留边20倾斜。

位于下方的聚丙烯薄膜16上表面设置有蒸镀铝层17，蒸镀铝层17右端部设置有金属加厚层18和倾斜过渡层19，蒸镀铝层17左端设置有留边20；其中，右端部的倾斜过渡层19朝左端的留边20倾斜。

位于下方的聚丙烯薄膜16下表面设置有蒸镀铝层17，蒸镀铝层17左端部均设置有金属加厚层18和倾斜过渡层19，蒸镀铝层17右端设置有留边20；其中，左端部的倾斜过渡层19朝右端的留边20倾斜。

上述的各个金属加厚层18宽度相同，各个倾斜过渡层19宽度相同，各个留边20宽度相同。

将位于上方的聚丙烯薄膜16与位于下方的聚丙烯薄膜16左右对齐、且进行卷绕，最后即可制成内串电容器芯子3。

通过上述方式制成的电容器芯子3，其工作场强达到267V-300V/um，工作环境温度70℃，最高点温度≤85℃，寿命达到10万小时，应用于设备上的安装时，体积空间占比减少30% 以上。

第二实施例

参见图7-图10，本直流支撑防爆电容器，其不同于第一实施例之处在于：电容器芯子3设置有两个，两个电容器芯子3之间设置有并联连接件13、且相互之间通过并联连接件13并联。上电极引出线4、下电极引出线5分别与排在第一的电容器芯子3上下端的电极焊接。

具体地讲，并联连接件13一端与第一个电容器芯子3的上端电极焊接，并联连接件13另一端与第二个电容器芯子3的下端电极焊接；同时，上电极引出线4与第一的电容器芯子3上端电极焊接，下电极引出线5与第一的电容器芯子3下端电极焊接。

其它未述部分同第一实施例。

上述为本实用新型的优选方案，显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种直流支撑防爆电容器，包括金属外壳（1）、绝缘上盖（2）、电容器芯子（3），其特征在于：所述电容器芯子（3）设置在所述金属外壳（1）内，其上设置有上电极引出线（4）和下电极引出线（5）；所述绝缘上盖（2）盖设在所述金属外壳（1）上、且与所述电容器芯子（3）之间设置有防爆片（6）；所述绝缘上盖（2）上设置有第一输出端子（7）和第二输出端子（8）；所述上电极引出线（4）一端与所述电容器芯子（3）上端连接，另一端穿过所述防爆片（6）后与所述第一输出端子（7）连接；所述下电极引出线（5）一端与所述电容器芯子（3）下端连接，另一端与所述第二输出端子（8）连接。

2.根据权利要求1所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述第一输出端子（7）外端伸出所述绝缘上盖（2）外，内端设置有第一连接件（9）、且通过所述第一连接件（9）与所述第一输出端子（7）焊接；

所述第二输出端子（8）外端伸出所述绝缘上盖（2）外，内端设置有第二连接件（10）、且通过所述第二连接件（10）与所述第二输出端子（8）焊接。

3.根据权利要求2所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述金属外壳（1）表面设置有凹槽、且通过所述凹槽定位设置有盖板（11），所述盖板（11）和/或所述绝缘上盖（2）上设置有两个通孔；所述第一输出端子（7）和第二输出端子（8）分别设置在两个所述通孔上、且二者的外端分别伸出两个所述通孔外。

4.根据权利要求2所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述防爆片（6）与所述绝缘上盖（2）之间形成纵向活动区域；所述防爆片（6）在纵向活动区域内活动时拉断上电极引出线（4），以使所述电容器芯子（3）形成开路、且实现防爆。

5.根据权利要求2所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述防爆片（6）上设置有穿过孔（12）；所述第一连接件（9）一端与所述第一输出端子（7）内端焊接；所述上电极引出线（4）一端与所述电容器芯子（3）上端电极焊接，所述上电极引出线（4）另一端弯折式穿过所述穿过孔（12）后与所述第一连接件（9）另一端焊接。

6.根据权利要求2所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述下电极引出线（5）一端分叉、且与所述电容器芯子（3）下端电极焊接；所述第二连接件（10）一端与所述第二输出端子（8）内端焊接，所述第二连接件（10）另一端经所述防爆片（6）外围延伸、且与所述下电极引出线（5）另一端焊接。

7.根据权利要求1所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述电容器芯子（3）设置有一个；所述上电极引出线（4）、所述下电极引出线（5）分别与电容器芯子（3）上下端的电极焊接；

或者，所述电容器芯子（3）设置有至少两个，至少两个电容器芯子（3）之间设置有并联连接件（13）、且相互之间通过所述并联连接件（13）并联；所述上电极引出线（4）、所述下电极引出线（5）分别与排在第一的所述电容器芯子（3）上下端的电极焊接。

8.根据权利要求1所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述金属外壳（1）内设置有绝缘壳体（14）；所述电容器芯子（3）设置在所述绝缘壳体（14）内；所述防爆片（6）位于所述电容器芯子（3）上方、且置于所述绝缘壳体（14）内。

9.根据权利要求8所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述绝缘上盖（2）和所述防爆片（6）上分别设置有封装孔（15）、且通过所述封装孔（15）注入封装料，至少部分所述封装料流至所述金属外壳（1）、所述防爆片（6）、所述绝缘壳体（14）、所述电容器芯子（3）之间，以实现所述绝缘上盖（2）、所述金属外壳（1）、所述防爆片（6）、所述绝缘壳体（14）、所述电容器芯子（3）之间的封装。

10.根据权利要求1-9任一项所述直流支撑防爆电容器，其特征在于：所述电容器芯子（3）由至少一个聚丙烯薄膜（16）卷绕而成，所述聚丙烯薄膜（16）表面和/或底面设置有蒸镀铝层（17），所述蒸镀铝层（17）一端设置有金属加厚层（18），所述金属加厚层（18）为蒸镀在蒸镀铝层（17）表面的蒸镀锌；

所述金属加厚层（18）与所述蒸镀铝层（17）之间设置有倾斜过渡层（19），所述倾斜过渡层（19）为蒸镀在蒸镀铝层（17）表面的蒸镀锌，其一侧厚度与所述金属加厚层（18）厚度相同、且二者相连，另一侧厚度呈直线逐渐减少、且与所述蒸镀铝层（17）表面相连；

所述蒸镀铝层（17）另一端设置有外侧留边（20）。

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