DE102013203614A1

DE102013203614A1 - Capacitor unit for use in intermediate circuit of frequency converter of e.g. electric vehicle, has screening and power capacitor arranged in housing, where terminals of screening capacitors are grounded over conducting part of housing

Info

Publication number: DE102013203614A1
Application number: DE201310203614
Authority: DE
Inventors: Sandro Beyer; Michael Leipenat
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-08-07

Abstract

The unit (1) has a power capacitor (3), and screening capacitors (5, 5') for grounding a terminal of the power capacitor, where the unit is arranged in a housing (2). The screening capacitors and the power capacitor are arranged in the housing that is made from metal, where an electrical connection between the power and screening capacitors runs within the housing. Terminals of the screening capacitors are grounded over an electrically conducting part of the housing, where individual areas of the housing are separated by separation walls.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kondensatoreneinheit, insbesondere für den Einsatz in einem Zwischenkreis eines Umrichters, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung einen Umrichter mit einer solchen Kondensatoreneinheit und ein Fahrzeug, welches einen solchen Umrichter aufweist. The invention relates to a capacitor unit, in particular for use in a DC link of an inverter, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a converter with such a capacitor unit and a vehicle having such a converter.

Frequenzumrichter, im Folgenden als Umrichter bezeichnet, finden eine weite Verbreitung in der Ansteuerung von Elektromotoren. Umrichter sind in der Lage, Wechselspannungen in ihrer Frequenz und ihrer Amplitude zu modulieren. Umrichter bestehen aus einem Gleichrichter, einem Zwischenkreis und einem Wechselrichter, wobei der Gleichrichter die eingehende Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt, welche anschließend im Zwischenkreis mit einem sogenannten Zwischenkreiskondensator gespeichert und dadurch ausgeglichen oder geglättet wird. Im Anschluss daran wird die geglättete Gleichspannung durch den Wechselrichter in eine Wechselspannung einstellbarer Frequenz gewandelt. Mittels der Frequenz kann zum Beispiel die Drehzahl eines angeschlossenen Motors eingestellt werden. Diese Umrichter werden in vor allem beispielsweise im Bereich der Produktionsmaschinen und seit einigen Jahren verstärkt in Bereich der elektrisch betriebenen Fahrzeuge, insbesondere der Hybridfahrzeuge eingesetzt. Um die elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) zu verbessern, werden in der Regel Entstörkapazitäten, sogenannte Y-Kondensatoren in den Umrichters integriert. Die hier beschriebene Erfindung beschreibt die Integration von Y-Kondensatoren innerhalb des Zwischenkreises. Es ist jedoch hervorzuheben, dass die Erfindung auch für Y-Kondensatoren angewandt werden kann, welche an anderen Stellen im Umrichter integriert sind. Zudem ist diese Erfindung nicht auf den Einsatz von Kapazitäten beschränkt sondern kann auch beispielsweise zur Integration weiterer Bauteile wie Induktivitäten (Spulen) vorteilhaft eingesetzt werden. Frequency converters, referred to below as converters, find widespread use in the control of electric motors. Inverters are able to modulate AC voltages in their frequency and their amplitude. Inverters consist of a rectifier, an intermediate circuit and an inverter, wherein the rectifier converts the incoming AC voltage into DC voltage, which is then stored in the DC link with a so-called DC link capacitor and thereby compensated or smoothed. Subsequently, the smoothed DC voltage is converted by the inverter into an AC voltage of adjustable frequency. By means of the frequency, for example, the speed of a connected motor can be adjusted. These converters are mainly used, for example, in the field of production machines and for some years in the field of electrically operated vehicles, in particular hybrid vehicles. In order to improve electromagnetic compatibility (EMC), suppression capacitors, so-called Y capacitors, are usually integrated in the converter. The invention described here describes the integration of Y capacitors within the DC link. However, it should be emphasized that the invention can also be applied to Y capacitors which are integrated elsewhere in the converter. In addition, this invention is not limited to the use of capacities but can also be used advantageously for example for the integration of further components such as inductors (coils).

Die zu verwendenden Entstörkapazitäten müssen eine hohe Spannungsfestigkeit aufweisen. Um den Einsatz der vorliegenden Erfindung nicht ausschließlich auf den Zwischenkreiskondensator in einem Umrichter zu beschränken, werden im Folgenden Y-Kondensatoren als Entstörkapazitäten und der Zwischenkreiskondensator als Leistungskondensator bezeichnet. Ferner wird der Begriff eingehaust in diesem Dokument dergestalt verstanden, dass ein Bauteil oder mehrere Bauteile in einem Gehäuse oder mehreren Gehäusen eingebaut werden und die Bauteile mit dem Gehäuse oder mehrere Gehäuse mit den ihnen zugeordneten Bauteilen zusammen eine Einheit bilden. The suppression capacitances to be used must have a high dielectric strength. In order not to limit the use of the present invention exclusively to the DC link capacitor in a converter, hereinafter Y capacitors are referred to as suppression capacitors and the link capacitor as a power capacitor. Furthermore, the term enclosed in this document is understood to mean that one component or several components are installed in one or more housings and the components together with the housing or several housings together with the components assigned to them form a unit.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik werden Entstörkondensatoren als zusätzliche Bauelemente in den Zwischenkreis, beispielsweise auf einer Steuerplatine eingesetzt. Als eine Weiterentwicklung davon wird in der DE 10 2009 055 376 A1 vorgeschlagen, Entstörkapazitäten an die Gehäusewand des Leistungskondensators zu befestigen. Hierbei bilden Bestromungseinheiten, die durch ein Dielektrikum von der metallischen Außenwand der Leistungskondensatoren getrennt sind, die Entstörkondensatoren. According to the current state of the art suppression capacitors are used as additional components in the intermediate circuit, for example on a control board. As a further development of this will be in the DE 10 2009 055 376 A1 proposed to fix suppression capacitors to the housing wall of the power capacitor. In this case, energizing units, which are separated from the metallic outer wall of the power capacitors by a dielectric, form the interference suppression capacitors.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entstörkapazitäten besser in die Leistungskondensatoren zu integrieren. The invention has for its object to better integrate the Entstörkapazitäten in the power capacitors.

Diese Aufgabe wird bei einer Kondensatoreneinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Entstörkapazitäten und die Leistungskondensatoren in einem Gehäuse eingehaust sind, wobei die elektrische Verbindung der Leistungskondensatoren mit den Entstörkapazitäten innerhalb des Gehäuses verläuft und wobei die Entstörkapazitäten jeweils mit dem Anschluss, der nicht mit dem Leistungskondensator verbunden ist, über ein elektrisch leitfähiges Teil des Gehäuses geerdet sind. This object is achieved with a capacitor unit of the type mentioned above in that the suppression capacitors and the power capacitors are housed in a housing, wherein the electrical connection of the power capacitors runs with the Entstörkapazitäten within the housing and wherein the Entstörkapazitäten each with the terminal, not with connected to the power capacitor, are grounded via an electrically conductive part of the housing.

Die Aufgabe wird weiter durch einen Umrichter gemäß dem Anspruch 9 und ein Fahrzeug gemäß dem Anspruch 10 gelöst. The object is further achieved by an inverter according to claim 9 and a vehicle according to claim 10.

Umrichter bestehen, insbesondere im mobilen Einsatzbereich, aus einer Steuerplatine, welche große Leistungskondensatoren zum Ausgleich des Spannungsverlaufes im Zwischenkreis aufweisen. Aufgrund der hohen Spannung im Zwischenkreis (bis zu 1000 Volt) weisen geeignete Leistungskondensatoren ein hohes Gewicht und große Ausmaße auf. Aus diesem Grund werden sie oft gesondert von der Platine, auf der sich weitere elektronische Bauteile des Umrichters befinden, montiert. Leistungskondensatoren sind häufig Quaderförmige Gebilde. Meist wird die Platine fest mit dem Leistungskondensator mittels eines Befestigungselementes verbunden. Durch diese Befestigung wird eine stabile Einheit erzeugt. Weiterhin können Entstörkondensatoren aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts die mechanische Stabilität herabsetzen. Zum einen ist es für die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) nachteilig, Entstörkapazitäten auf der Platine anzuordnen, da die Platine in diesem Fall über einen Masseleiter geerdet sein muss. Weiter können unerwünschte Induktivitäten auftreten. Inverters consist, in particular in mobile applications, of a control board, which have large power capacitors to balance the voltage curve in the intermediate circuit. Due to the high voltage in the DC link (up to 1000 volts) suitable power capacitors have a high weight and large dimensions. For this reason, they are often mounted separately from the board on which further electronic components of the converter are located. Power capacitors are often rectangular structures. Usually, the board is firmly connected to the power capacitor by means of a fastener. This attachment creates a stable unit. Furthermore, suppression capacitors can reduce the mechanical stability due to their size and weight. On the one hand, it is disadvantageous for electromagnetic compatibility (EMC) to arrange suppressor capacitances on the board, since in this case the board must be earthed via a ground conductor. Furthermore, unwanted inductances can occur.

Erfindungsgemäß bilden die ebenfalls erhebliche Außenmaße aufweisenden Entstörkapazitäten eine Kondensatoreneinheit, wobei sowohl der Leistungskondensator oder die Leistungskondensatoren als die Entstörkapazitäten in einem Gehäuse oder in mehrere Gehäuse eingehaust werden und eine Kondensatoreneinheit bilden. Oft ist die Unterbringung der Leistungskondensatoren und der Entstörkapazitäten in einem geschlossenen Gehäuse die beste Lösung. Eine Aufteilung in mehrere Gehäuse kann jedoch bei einer Nachrüstung bestehender Kondensatoreneinheiten oder Umrichter vorteilhaft sein. Zudem ist die Verwendung von mehreren Gehäusen, die fest miteinander verbunden sind, dann vorteilhaft, falls nur das Gehäuse, welches die Entstörkapazitäten aufweist, teilweise aus Metall besteht. So kann beispielsweise Gewicht eingespart werden. Der Zwischenkreis kann verschiedenartig modifiziert werden, um die elektromagnetische Verträglichkeit zu verbessern. Leistungskondensatoren und/oder Entstörkapazitäten können auch aus mehreren Kondensatoren/Kapazitäten bestehen, welche in Reihe oder parallel geschaltet sind. Die Parallelschaltung mehrerer Leistungskondensatoren und/oder die Parallelschaltung mehrerer Entstörkapazitäten weist den Vorteil auf, dass bei einem Ausfall einer der Kondensatoren kein vollständiger Ausfall der Schaltung resultiert. Weiterhin kann ein Kostenvorteil vorliegen, falls ein Kondensator einer hohen Kapazität durch mehrere Kondensatoren einer geringeren Kapazität ersetzt wird. According to the invention, the suppression capacitors, which likewise have a considerable external dimensions, form a capacitor unit, wherein both the power capacitor or the power capacitors are housed as the suppression capacitors in one housing or in a plurality of housings and one Form the capacitor unit. Often the best solution is to house the power capacitors and the suppression capacitances in a closed enclosure. However, a division into several housings may be advantageous when retrofitting existing capacitor units or converters. In addition, the use of a plurality of housings, which are firmly connected to each other, then advantageous if only the housing, which has the Entstörcapazitäten, partially made of metal. For example, weight can be saved. The DC link can be modified in various ways to improve the electromagnetic compatibility. Power capacitors and / or suppression capacitors can also consist of several capacitors / capacitors, which are connected in series or in parallel. The parallel connection of several power capacitors and / or the parallel connection of several suppressor capacitors has the advantage that in case of failure of one of the capacitors no complete failure of the circuit results. Furthermore, there may be a cost advantage if a high capacity capacitor is replaced by multiple smaller capacity capacitors.

Eine gemeinsame Unterbringung mehrerer Kondensatoren in einem Gehäuse erhöht die mechanische Stabilität des Umrichters, beispielsweise gegen Erschütterungen. Eine hohe mechanische Stabilität ist insbesondere im mobilen Einsatzbereich, beispielsweise in Fahrzeugen von Bedeutung. Ein weiterer Vorteil dieser Kondensatoreneinheit ist die verbesserte Möglichkeit der Erdung der Entstörkapazitäten im Vergleich zu einer Befestigung der Entstörkapazitäten auf einer Platine oder gegenüber einer Befestigung an einer Gehäuseseite des Leistungskondensators. A common placement of several capacitors in a housing increases the mechanical stability of the inverter, for example against shocks. A high mechanical stability is particularly important in mobile applications, for example in vehicles of importance. Another advantage of this capacitor unit is the improved possibility of earthing the suppressor capacitances as compared to mounting the suppressor capacitances on a board or mounting it to a housing side of the power capacitor.

Eine wirksame Erdung ist beispielsweise durch ein metallisches Gehäuse möglich, wobei der dafür vorgesehene Anschluss der Entstörkapazität von innen mit dem Gehäuse verbunden wird, so dass über das elektrisch leitfähige Gehäuse eine gute Verbindung zum geerdeten Masseleiter vorliegt. In Falle eines, gegebenenfalls elektrisch betriebenen, Fahrzeugs kann die Erdung auch die Karosserie sein. Für eine gute Erdung muss das Gehäuse nicht vollständig aus einem leitfähigen Material bestehen. Möglich sind auch einzelne leitfähige Bereiche, welche die Entstörkondensatoren von innen zu den, außerhalb des Gehäuses verlaufenden Masseleiter (Erdung) verbinden. Als leitfähige Verbindung des Gehäuses zum Masseleiter oder zur Erdung sind insbesondere Löcher für die Befestigung des Umrichters mit der Umgebung zu sehen. Beispielsweise erfolgt eine leitfähige Verbindung durch eine Schraubverbindung mit der Umgebung. Diese Umgebung ist wie beschrieben beispielsweise die Karosserie des elektrisch betriebenen Fahrzeugs oder das Gehäuse einer elektrischen Maschine. Falls sich kein Masseleiter oder Zugang zu einer Erdung in unmittelbarer Nähe zur der Kondensatoreneinheit befindet, kann auch eine elektrisch leitfähige Verbindung zu dieser erfolgen. An effective grounding is possible for example by a metallic housing, wherein the designated connection of the suppression capacity is connected from the inside to the housing, so that there is a good connection to grounded ground conductor via the electrically conductive housing. In the case of a possibly electrically powered vehicle, the grounding may also be the bodywork. For a good ground, the housing does not have to be completely made of a conductive material. Also possible are individual conductive areas which connect the interference suppression capacitors from the inside to the grounding conductor extending outside the housing. As a conductive connection of the housing to the ground conductor or to the ground, in particular, holes for the attachment of the converter to the environment can be seen. For example, a conductive connection is made by a screw connection with the environment. This environment is as described, for example, the body of the electrically powered vehicle or the housing of an electrical machine. If there is no ground conductor or access to a ground in the immediate vicinity of the capacitor unit, also an electrically conductive connection can be made to this.

Ein weiterer Vorteil einer Verbindung der Entstörkapazitäten mit den Leistungskondensatoren innerhalb des Gehäuses ist die Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) durch die Minimierung schaltungsinterner Induktivitäten. Induktivitäten im Zwischenkreis des Umrichters werden beispielsweise durch Leitungen, die auf der Platine verlaufen sowie durch die Verbindungsleitungen von den Leistungskondensatoren und oder den Entstörkapazitäten zu der Platine hervorgerufen. Durch den beschriebenen Aufbau, insbesondere durch die Möglichkeit der Nachrüstung lassen sich die Herstellungskosten eines Umrichters reduzieren, da die Kondensatoreneinheiten separat gefertigt werden können und in der Endmontage des Umrichters keine weiteren Entstörkapazitäten erforderlich sind. Zur Befestigung der Leistungskondensatoren oder der Entstörkondensatoren mit dem Gehäuse ist eine Einbettung in eine Vergussmasse, welche das Gehäuse auffüllt besonders vorteilhaft. Zum einen werden so die einzelnen Bauteile in ihrer Position gehalten. Dies schützt die Kondensatoreneinheit vor einer Beschädigung durch Krafteinflüsse oder Erschütterung. Zum anderen sorgt eine Vergussmasse für eine verbesserte Isolierung der Leitungen innerhalb des Gehäuses. Insbesondere Vergussmaterialien mit anorganischen Füllstoffen wie Glimmer sorgen für eine sehr gute Isolation der Zuleitungen für die Leistungskondensatoren. Die Kondensatoreneinheit kann ebenso noch weitere Bauteile zur Entstörung des Umrichters beinhalten. Another advantage of connecting the suppressor capacitances to the power capacitors within the housing is the improvement of electromagnetic compatibility (EMC) by minimizing in-circuit inductances. Inductances in the intermediate circuit of the converter are caused, for example, by lines running on the board and by the connecting lines from the power capacitors and / or the interference suppression capacitors to the board. Due to the described structure, in particular by the possibility of retrofitting, the manufacturing cost of an inverter can be reduced, since the capacitor units can be manufactured separately and in the final assembly of the inverter no other suppression capacitors are required. For mounting the power capacitors or the suppression capacitors with the housing embedding in a potting compound, which fills the housing particularly advantageous. On the one hand, the individual components are held in their position. This protects the capacitor unit from damage caused by force or vibration. On the other hand, a potting compound provides for improved insulation of the lines within the housing. In particular potting materials with inorganic fillers such as mica provide a very good insulation of the leads for the power capacitors. The capacitor unit may also include other components for suppression of the inverter.

Beispielsweise können Leistungsbauteile wie Halbleiterbauelemente im Betrieb gegebenenfalls Störsignale aussenden. Diese werden dann durch das Gehäuse abgeschirmt, insbesondere falls dieses teilweise aus Metall besteht. Im Falle eines Vergusses der Kondensatoreneinheit kann es weiterhin vorteilhaft sein, ein Bauteil mitzuvergießen, welches während des Betriebes Wärme abgibt. Diese Wärme wird dann über das Vergussmaterial und über das Gehäuse nach außen abgegeben. In der Regel besitzt eine Vergussmasse einen höheren Wärmeleitkoeffizienten als Luft. Diese erhöhte Wärmeleitfähigkeit der Vergussmasse ist auch zur Entwärmung der Leistungskondensatoren und gegebenenfalls der Entstörkapazitäten vorteilhaft. Die Zusammenfassung von mehreren Kondensatoren in einem Gehäuse kann auch den Herstellungsprozess des Umrichters vereinfachen, insbesondere die Endmontage. Falls mehrere Kondensatoren in einem Gehäuse integriert sind, werden in der Endmontage weniger Fertigungsschritte und weniger Einzelteile benötigt. Zudem müssen weniger Leitungen auf der Platine zwischen einzelnen Bauteilen verlegt werden. Für eine noch bessere Abschirmung einzelner Elemente innerhalb des Gehäuses können zusätzliche Trennwände in das Gehäuse eingefügt werden. Diese können, falls sie aus einem leitfähigen Material bestehen, zusätzlich zur besseren Erdung einzelner Bauteile beitragen. Zudem schirmen sie ionisierende Strahlung ab. Dies kann insbesondere bei Fahrzeugen vorteilhaft sein, welche in Bereichen eingesetzt werden, in denen der Umrichter hohen Dosen ionisierender Strahlung ausgesetzt wird. Diese separaten Trennwände können sowohl die ganze Kondensatoreneinheit, oder auch nur einzelne Elemente gegen mechanische und elektrodynamische Einflüsse schützen. For example, power components such as semiconductor devices may emit interfering signals during operation. These are then shielded by the housing, especially if this is partially made of metal. In the case of potting the capacitor unit, it may also be advantageous to mitzuvergießen a component which emits heat during operation. This heat is then released via the potting material and the housing to the outside. As a rule, a potting compound has a higher coefficient of thermal conductivity than air. This increased thermal conductivity of the potting compound is also advantageous for cooling the power capacitors and, where appropriate, the suppression capacitors. The combination of multiple capacitors in a package can also simplify the manufacturing process of the converter, especially the final assembly. If several capacitors are integrated in one housing, fewer manufacturing steps and fewer individual parts are required in the final assembly. In addition, less lines on the Board between individual components are laid. For even better shielding of individual elements within the housing, additional partitions can be inserted into the housing. These, if they are made of a conductive material, in addition to better grounding of individual components contribute. In addition, they shield against ionizing radiation. This may be particularly advantageous in vehicles used in areas where the inverter is exposed to high levels of ionizing radiation. These separate partitions can protect both the entire capacitor unit, or even individual elements against mechanical and electrodynamic influences.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Kondensatoreneinheit ist die vereinfachte Endmontage eines Umrichters, da durch die Integration der Entstörkapazitäten in die Kondensatoreneinheit weniger Befestigungselemente benötigt werden, weil die Platine mit den weiteren Bauteilen des Umrichters nicht mehr geerdet werden muss. Somit ist die Herstellung eines erfindungsgemäßen Umrichters kostengünstiger zu produzieren. A major advantage of this capacitor unit is the simplified final assembly of an inverter, since the integration of the suppression capacitors in the capacitor unit fewer fasteners are needed because the board with the other components of the inverter does not need to be grounded. Thus, the production of an inverter according to the invention is cheaper to produce.

Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform ist eine Kondensatoreneinheit, wobei sich die Leistungskondensatoren und die Entstörkapazitäten in einem Gehäuse befinden. Durch die Einhausung aller Kondensatoren in einem Gehäuse wird zum einen eine hohe mechanische Stabilität erreicht. Diese mechanische Stabilität wird zusätzlich noch durch einen Verguss der Bauteile in dem Gehäuse erhöht. Ein Kostenvorteil entsteht durch die Einhausung der Leistungskapazitäten und der Entstörkapazitäten in ein einzelnes Gehäuse, da in diesem Falle kein weiteres Gehäuse gefertigt werden muss und zudem keine zusätzlichen Leitungen durch die Gehäusewände verlegt werden müssen. Zusätzlich bedürfen die eingesetzten Folienkondensatoren durch den Verguss keiner einzelnen Gehäuse. Die einzelnen leitfähigen Schichten der Leistungskondensatoren können mit denen der Entstörkapazitäten direkt verbunden sein. Beispielsweise können die Folien des Leistungskondensators und der Entstörkapazitäten in direktem Kontakt miteinander stehen. In einem solchen Fall werden gegebenenfalls alle Leitungen innerhalb des Gehäuses eingespart. Die Unterbringung des Leistungskondensators und der Entstörkapazität kann zudem durch eine Integration der Entstörkapazität in den Leistungskondensator selbst erfolgen. Hierzu wird eine zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht in das Dielektrikum und somit zwischen den leitfähigen Schichten des Leistungskondensators selbst eingebracht. Diese zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht ist gut zu isolieren und über den Masseleiter zu erden. Dabei ist sicherzustellen, dass die zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht keine Verbindung zu den leitfähigen Elementen des Leistungskondensators aufweist. Die zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht sollte nicht die den gesamten Bereich des Dielektrikums des Leistungskondensators abdecken. Die zusätzliche elektrisch leitfähige Schicht kann auch durch eine eigene Isolationsschicht isoliert werden und eine Entstörschicht bilden. Diese geerdete Entstörschicht ist daraufhin bereichsweise in oder auf das Dielektrikum des Leistungskondensators zu integrieren. Vorteilhaft an diesem Verfahren ist die kostengünstige Herstellung und die Einsparung von Leitungen. Zudem kann diese Integration auch in anderen Einsatzgebieten wie bei großen Netzteilen angewendet werden. Weitere Anwendungsmöglichkeiten dieser Integration sind der Hifi- und Audiobereich sowie im Bereich der Kraftwerkstechnik. An advantageous embodiment is a capacitor unit, wherein the power capacitors and the Entstörkapazitäten are in a housing. By enclosing all the capacitors in a housing on the one hand a high mechanical stability is achieved. This mechanical stability is additionally increased by a potting of the components in the housing. A cost advantage results from the enclosure of the power capacities and the suppressor capacitances in a single housing, since in this case no further housing must be manufactured and in addition no additional lines must be laid through the housing walls. In addition, the film capacitors used by the encapsulation require no single housing. The individual conductive layers of the power capacitors may be directly connected to those of the suppression capacitors. For example, the films of the power capacitor and the Entstörkapazitäten may be in direct contact with each other. In such a case, if necessary, all lines are saved within the housing. The accommodation of the power capacitor and the Entstörkapazität can also be done by integrating the Entstörkapazität in the power capacitor itself. For this purpose, an additional electrically conductive layer is introduced into the dielectric and thus between the conductive layers of the power capacitor itself. This additional electrically conductive layer is easy to insulate and earth via the ground conductor. It must be ensured that the additional electrically conductive layer has no connection to the conductive elements of the power capacitor. The additional electrically conductive layer should not cover the entire area of the dielectric of the power capacitor. The additional electrically conductive layer can also be isolated by its own insulating layer and form a suppression layer. This grounded suppression layer is then partially integrate into or on the dielectric of the power capacitor. An advantage of this method is the cost-effective production and the saving of cables. In addition, this integration can also be used in other applications such as large power supplies. Further applications of this integration are the hi-fi and audio sectors as well as in the area of power plant technology.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform ist eine Kondensatoreneinheit, wobei für die Leistungskondensatoren und/oder die Entstörkondensatoren jeweils ein separater Gehäusebereich vorgesehen ist, wobei die einzelnen Bereiche des Gehäuses durch Trennwände geteilt sind. Die Auftrennung des Innenteils des Gehäuses in zwei oder mehrere Bereiche kann unter den Gesichtspunkten der Verkabelung einzelner Bauteile vorteilhaft sein, insbesondere unter Berücksichtigung der Isolation der Leitungen untereinander und zum, gegebenenfalls leitfähigen, Gehäuse. Beispielsweise können die Entstörkapazitäten sich vornehmlich in einem Bereich, beispielsweise nahe einer Gehäusewand, lokalisiert sein. Dies führt zu einer verbesserten Verbindung der Entstörkapazitäten zum Masseleiter und verhindert gegebenenfalls eine Beeinflussung der Leistungskondensatoren durch die Spannungsschwankungen an den Entstörkapazitäten. Um diese Abschirmung zusätzlich noch zu verstärken, können Trennwände zwischen den einzelnen Bereichen oder zwischen einzelnen Bauteilen liegen. Diese Trennwände dienen zur mechanischen Abschirmung, zur magnetischen Abschirmung oder zur Verbesserung der Isolation einzelner Bauteile innerhalb des Gehäuses. Zusätzlich hat eine gegebenenfalls auftretende Beschädigung der Entstörkapazitäten keinen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit des Leistungskondensators. A further advantageous embodiment is a capacitor unit, wherein in each case a separate housing area is provided for the power capacitors and / or the suppression capacitors, wherein the individual areas of the housing are divided by partitions. The separation of the inner part of the housing into two or more regions may be advantageous from the point of view of the wiring of individual components, in particular taking into account the insulation of the lines with each other and, optionally, conductive housing. For example, the suppression capacitors may be located primarily in an area, for example near a housing wall. This leads to an improved connection of the interference suppression capacitors to the ground conductor and, if appropriate, prevents the power capacitors from being influenced by the voltage fluctuations at the suppression capacitances. In order to additionally strengthen this shielding, partitions may lie between the individual areas or between individual components. These partitions are used for mechanical shielding, for magnetic shielding or to improve the isolation of individual components within the housing. In addition, any damage to the suppression capacitors that may occur does not affect the functionality of the power capacitor.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform ist eine Kondensatoreneinheit, wobei das Gehäuse teilweise aus Metall besteht. Eine elektrisch leitfähige Verbindung der entsprechenden Anschlüsse der Entstörkapazitäten zum Masseleiter, welcher sich in der Regel außerhalb des Gehäuses befindet bedarf unvorteilhaft eines weiteren Erdungsanschlusses, welcher durch das Gehäuse verlaufen muss. Eine solche Verbindung ist in einfacher Art und Weise durch ein Gehäuse gegeben, welches teilweise aus einem metallischen Werkstoff besteht. Hierbei muss nicht das ganze Gehäuse aus Metall bestehen. Beispielsweise kann die Bodenwand des Gehäuses aus Metall gefertigt sein und die weiteren Seitenwände aus Kunststoff bestehen. So kann ein elektrisch leitfähiger Kontakt von der Innenseite des Gehäuses zur Außenseite des Gehäuses und weiter zum Masseleiter oder dem Erdungsanschluss geleitet werden. Die elektrische Verbindung wird hierbei durch die bereichsweise leitende Gehäusewand gewährleistet. Weiterhin vorteilhaft kann auch ein Gehäuse sein, welches nahezu vollständig aus Metall besteht und nur nahe der Anschlüsse, beispielsweise der Leistungskondensatoren, bereichsweise aus Kunststoff besteht, um die notwendige Isolation zu gewährleisten. Dabei kann der Kunststoff auch durch die Vergussmasse ersetzt sein. Als metallische Werkstoffe für das Gehäuse eignen sich insbesondere Aluminium-, Magnesium-, Eisen-, Kupfer- oder Titanlegierungen. Zur bereichsweisen Isolation eignen sich Kunststoffe oder anorganische Materialien wie Glimmer. Anstelle von ganzen Bereichen nichtleitender oder leitender Gehäusebereiche können ist auch eine Kombination aus Leitern und Isolatoren denkbar, ebenso wie ein Kunststoffgehäuse, welches durch metallische Drähte durchzogen ist. Diese metallischen Drähte können beispielsweise leitfähige Beschichtungen der Innenseite mit einem Anschluss an der Außenseite verbinden. A further advantageous embodiment is a capacitor unit, wherein the housing consists partly of metal. An electrically conductive connection of the corresponding terminals of the Entstörkapazitäten to the ground conductor, which is usually located outside of the housing disadvantageously requires another ground terminal, which must pass through the housing. Such a connection is given in a simple manner by a housing which partially consists of a metallic material. In this case, the entire housing does not have to be made of metal. For example, the bottom wall of the housing may be made of metal and the other side walls made of plastic. Thus, an electrically conductive contact from the inside of the housing to Outside of the housing and on to the ground conductor or the ground connection to be passed. The electrical connection is ensured here by the partially conductive housing wall. Also advantageous may be a housing which consists almost completely of metal and only near the terminals, for example, the power capacitors, partially made of plastic, to ensure the necessary insulation. In this case, the plastic may also be replaced by the potting compound. In particular aluminum, magnesium, iron, copper or titanium alloys are suitable as metallic materials for the housing. Partial insulation can be made of plastics or inorganic materials such as mica. Instead of entire areas of non-conductive or conductive housing areas, a combination of conductors and insulators is conceivable, as well as a plastic housing, which is traversed by metallic wires. These metallic wires may, for example, connect conductive coatings on the inside with a connection on the outside.

Eine weitere vorteilhaft Ausgestaltungsform befinden sich die Leistungskondensatoren und die Entstörkapazitäten in jeweils einem Gehäuse befinden. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich sowohl zur Nachrüstung schon vorhandener Kondensatoreneinheiten, die noch keine ausreichende elektromagnetische Verträglichkeit aufweisen als auch eine weitere Ausführungsmöglichkeit der oben beschriebenen Einhausung. Vorteilhaft an einer Aufteilung in mehrere Gehäuse ist die Zugriffsmöglichkeit auf die elektrischen Verbindungen, welche sonst innerhalb des Gehäuses verlaufen. Zusätzlich muss bei einer Beschädigung eines Teils der Kondensatoreneinheit nur der beschädigte Teil ausgetauscht werden. Dies ist insbesondere aus ökologischen Gesichtspunkten wünschenswert. A further advantageous embodiment is the power capacitors and the Entstörkapazitäten are each located in a housing. This embodiment is suitable both for retrofitting already existing capacitor units that do not yet have sufficient electromagnetic compatibility and also a further embodiment of the housing described above. An advantage of a division into a plurality of housings is the possibility of accessing the electrical connections, which otherwise run within the housing. In addition, if a part of the capacitor unit is damaged, only the damaged part needs to be replaced. This is particularly desirable from an ecological point of view.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform ist eine Kondensatoreneinheit, wobei die Leistungskondensatoren und die Entstörkapazitäten, sowie weitere Befestigungselemente, welche auch als Anschlüsse für die elektronischen Bauteile dienen, zusammen im Gehäuse vergossen sind. Eine notwendige Eigenschaft des Umrichters, welcher beispielsweise in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug eingesetzt wird, ist die Stabilität desselben gegen Erschütterung. Da der Leistungskondensator des Zwischenkreises im Vergleich zu den restlichen Bauteilen ein hohes Gewicht und große Abmessungen aufweist, ist es sinnvoll, die Platine mit den weiteren Bauteilen fest mit der Kondensatoreneinheit zu verbinden. Hierfür ist die Benutzung der Verbindungselemente, beispielsweise der mit eingegossenen Gewinden für eine Schraubverbindung vorteilhaft. Diese Verbindungselemente dienen sowohl zur Spannungsübertragung von der Platine zu den Leistungskondensatoren in der Kondensatoreneinheit. So müssen keine weiteren elektrischen Verbindungen von dem Leistungskondensator oder den Leistungskondensatoren zur Platine bestehen. Zudem können über eine solche Verbindung auch Bauteile, die sich auf der Platine befinden, über das Gehäuse und/oder einen Masseleiter geerdet werden. Dieser Aufbau weist neben dem Vorteil einer Einsparung von Verbindungsleitungen eine hohe Stabilität auf. Im Falle einer Schraubverbindung kann auf eine schlecht lösbare Lötverbindung verzichtet werden. Dies vereinfacht einen Wartungsprozess in vorteilhafter Art und Weise. A further advantageous embodiment is a capacitor unit, wherein the power capacitors and the Entstörkapazitäten, as well as other fasteners, which also serve as connections for the electronic components, are encapsulated together in the housing. A necessary property of the inverter, which is used for example in an electric vehicle or a hybrid vehicle, is its stability against shock. Since the power capacitor of the intermediate circuit in comparison to the remaining components has a high weight and large dimensions, it makes sense to connect the board with the other components fixed to the capacitor unit. For this purpose, the use of the connecting elements, for example, with cast-in threads for a screw connection is advantageous. These connection elements serve both for the voltage transmission from the board to the power capacitors in the capacitor unit. So there are no further electrical connections from the power capacitor or the power capacitors to the board. In addition, components that are located on the board can be grounded via the housing and / or a grounding conductor via such a connection. This structure has in addition to the advantage of saving connection lines on a high stability. In the case of a screw can be dispensed with a poorly soluble solder joint. This simplifies a maintenance process in an advantageous manner.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform ist eine Kondensatoreneinheit, wobei die Leistungskondensatoren und/oder die Entstörkapazitäten direkt mit einer Platine, beispielsweise durch eine Lötverbindung befestigt sind, wobei an der Platine weitere Bauteile befestigt sind und die weiteren Bauteile durch elektrische Leitungen miteinander gemäß den Anforderungen der elektronischen Schaltung miteinander in Kontakt stehen, wobei die Leistungskondensatoren und/oder die Entstörkondensatoren und/oder gegebenenfalls weiterer Bauteile durch ein bereichsweise leitfähiges Gehäuse bedeckt sind und wobei ein Hohlraum, abgegrenzt durch die Innenflächen des Gehäuses und der Platine, mit einem Feststoff vergossen ist. Eine Befestigung der Platine an die Kondensatoreneinheit durch Lötverbindung stellt eine weitere, kostengünstige Verbindungsmethode der Platine mit der Kondensatoreneinheit dar. Diese Verbindung ist insbesondere für Umrichter geeignet, bei denen eine Schraubverbindung nicht vorteilhaft ist. Dies ist beispielsweise für Umrichter vorteilhaft, die eines besonders kostengünstigen Herstellungsverfahrens bedürfen. Ferner ist auch die Möglichkeit gegeben, die Platine in einem Arbeitsgang mit der Kondensatoreneinheit durch eine Klebeverbindung mittels der Vergussmasse zu verbinden. So werden die sonst eingesetzten Befestigungselemente eingespart. Eine Kombination von verschiedenen Befestigungsmethoden bei unterschiedlichen Anschlüssen kann auch in vorteilhafter Art und Weise eine kostengünstige Verbindung und Verschaltung der Platine mit der Kondensatoreneinheit darstellen. Beispielsweise kann die Verbindung der Leistungskondensatoren über Schraubverbindungen erfolgen, während die Erdung über eine Lötverbindung erfolgt. Zusätzlich können, falls die Kondensatoreneinheit über weitere Bauteile verfügt, auch diese über eine der vorgestellten elektrisch leitfähigen Verbindungen mit der Platine verbunden werden. Wie oben schon geschildert, können Bauteile, welche beim Betrieb Wärme an ihre Umgebung abgeben, in thermischen Kontakt mit der Vergussmasse stehen. So lässt sich gegebenenfalls Platz, Gewicht und/oder ein Kühlkörper zur Entwärmung der entsprechenden Bauteile einsparen. A further advantageous embodiment is a capacitor unit, wherein the power capacitors and / or the Entstörkapazitäten are attached directly to a board, for example by a solder joint, wherein on the board other components are attached and the other components by electrical lines together according to the requirements of the electronic circuit are in contact with each other, wherein the power capacitors and / or the suppression capacitors and / or optionally further components are covered by a partially conductive housing and wherein a cavity, delimited by the inner surfaces of the housing and the circuit board, is sealed with a solid. An attachment of the board to the capacitor unit by soldering is another cost-effective connection method of the board with the capacitor unit. This connection is particularly suitable for converters in which a screw is not advantageous. This is advantageous, for example, for converters which require a particularly cost-effective production process. Furthermore, it is also possible to connect the board in one operation with the capacitor unit by an adhesive bond by means of the potting compound. Thus, the otherwise used fasteners are saved. A combination of different attachment methods with different connections can also advantageously represent a cost-effective connection and interconnection of the board with the capacitor unit. For example, the connection of the power capacitors can be made via screw connections, while the grounding takes place via a solder connection. In addition, if the capacitor unit has other components, these can be connected via one of the presented electrically conductive connections to the board. As already described above, components which give off heat to their environment during operation can be in thermal contact with the casting compound. Thus, if necessary space, weight and / or a heat sink for cooling the corresponding components can be saved.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform ist eine Kondensatoreneinheit, wobei die Leistungskondensatoren eine Kapazität von Beispielsweise im Bereich von 300 Mikrofarad bis 700 Mikrofarad und wobei die Entstörkapazitäten eine Kapazität von Beispielsweise im Bereich von 50 Nanofarad bis 250 Nanofarad aufweisen. Insbesondere in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen wird in der Regel eine Motorbetriebsspannung von etwa 500 Volt eingesetzt. In diesem Einsatzgebiet haben sich, als eine mögliche Dimensionierung, die beiden oben angeführten Kapazitäten als vorteilhaft herausgestellt. A further advantageous embodiment is a capacitor unit, wherein the power capacitors have a capacity of, for example, in the range from 300 microfarads to 700 microfarads and wherein the suppression capacitances have a capacitance of, for example, in the range of 50 nanofarads to 250 nanofarads. In particular, in electric vehicles or hybrid vehicles usually a motor operating voltage of about 500 volts is used. In this field of application, as a possible dimensioning, the two abovementioned capacities have proven to be advantageous.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. The invention will be described and explained in more detail below with reference to the embodiments illustrated in the figures.

Es zeigen: Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel der Kondensatoreneinheit, 1 an embodiment of the capacitor unit,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kondensatoreneinheit mit zusätzlichen Trennwänden, 2 Another embodiment of the capacitor unit with additional partitions,

3 eine Seitenansicht mit einer Kondensatoreneinheit mit einer Platine, sowie 3 a side view with a capacitor unit with a board, as well

4 ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel einer Kondensatoreneinheit mit einem weiteren Gehäuse für die Entstörkapazitäten. 4 a simplified embodiment of a capacitor unit with a further housing for the Entstörkapazitäten.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Kondensatoreneinheit 1. Diese Kondensatoreneinheit 1 besteht aus einem Gehäuse 2 und darin einem Leistungskondensator 3 sowie zwei Entstörkapazitäten 5, 5’. Die Entstörkapazitäten sind jeweils mit einem Pol des Leistungskondensators 3 verbunden. Der jeweils andere Pol der Entstörkapazitäten 5, 5’ ist durch einen Masseleiter 13 geerdet. Der Leistungskondensator 3 ist mit dem positiven und negativen Pol (entspricht der Bezeichnung + und – in der Figur) des Zwischenkreises verbunden. Die beiden Leitungen 7 zum Anschluss an die Platine oder ein Befestigungselement werden gemäß ihrer Polarität mit Plus (+) respektive mit Minus (–) bezeichnet. Die Leitungen 7 verlaufen innerhalb des Gehäuses 2 und die Zuleitungen 7 bzw. der Masseleiter 13 ist durch eine Gehäuseöffnung nach außen geführt. Obgleich es in diesem Bild nicht gezeigt ist, besteht die Möglichkeit, den Masseleiter 13 ebenfalls mit dem Gehäuse 2 zu verbinden, falls dieses elektrisch leitfähig ist. Dabei muss jedoch darauf geachtet werden, dass die Zuleitungen 7 des Leistungskondensators 3 zum Zwischenkreis in ausreichendem Maße gegenüber dem Gehäuse 2 isoliert sind. Die rechteckige Darstellung des Leistungskondensators 3 sowie der Entstörkapazitäten 5, 5’ soll darauf hindeuten, dass vorzugsweise Folienkondensatoren als Entstörkapazitäten 5, 5’ sowie als Leistungskondensator 3 Verwendung finden. Als besonders vorteilhaft für den Leistungskondensator 3 haben sich Aluminiumkondensatoren oder Folienkondensatoren erwiesen. Da in diesem Beispiel die Leitungen 7, insbesondere die Leitungen 7 zum Zwischenkreis, Spannungen bis zu 1.000 V führen, ist auf eine gute Isolierung zu achten. Das Gehäuse 2 ist dabei außer den Durchführungsöffnungen vollständig zu verschließen. Eine zusätzliche Verbesserung der Isolation lässt sich durch eine Vergussmasse 11 erreichen, welche die Zwischenräume im Gehäuse 2 auffüllt. Für noch höhere Spannungen kann der Vergussmasse 11 zusätzlich anorganische Füllmaterialien beigegeben werden. Somit kann eine optimale Isolation des Innenraums der Kondensatoreneinheit 1 gewährleistet werden. Vorzugsweise wird die Kondensatoreneinheit 1 im Bereich von Elektrofahrzeugen eingesetzt. Dieser Einsatzbereich erfordert neben einer guten Isolation auch eine hohe mechanische Stabilität, insbesondere gegen Erschütterungen oder Kraftstöße. Daher sind Vorkehrungen zu treffen die es erlauben, die Kondensatoreneinheit 1 fest mit der Karosserie des Fahrzeugs zu verbinden. Vorzugsweise kann ein Fixiermittel wie eine Schraubverbindungen zum Einsatz kommen, wobei darauf geachtet werden muss, dass eine gute Verbindung des Masseleiters 13 zur metallischen Karosserie gewährleistet ist. 1 shows an embodiment of the capacitor unit 1 , This capacitor unit 1 consists of a housing 2 and in a power capacitor 3 as well as two suppressor capacities 5 . 5 ' , The suppression capacitors are each connected to one pole of the power capacitor 3 connected. The other pole of the suppression capacity 5 . 5 ' is by a ground leader 13 grounded. The power capacitor 3 is connected to the positive and negative pole (corresponds to the designation + and - in the figure) of the intermediate circuit. The two lines 7 for connection to the board or a fastener are referred to according to their polarity plus (+) or minus (-) respectively. The wires 7 run inside the housing 2 and the supply lines 7 or the ground conductor 13 is guided through a housing opening to the outside. Although it is not shown in this picture, there is the possibility of the ground conductor 13 also with the housing 2 if it is electrically conductive. However, care must be taken that the supply lines 7 of the power capacitor 3 to the intermediate circuit sufficiently against the housing 2 are isolated. The rectangular representation of the power capacitor 3 and the suppression capacity 5 . 5 ' should indicate that preferably foil capacitors as Entstörkapazitäten 5 . 5 ' as well as a power capacitor 3 Find use. As particularly advantageous for the power capacitor 3 aluminum capacitors or film capacitors have proven to be. Because in this example the lines 7 , especially the lines 7 to the DC link, voltages up to 1,000 V lead, pay attention to a good insulation. The housing 2 is to be completely closed except the lead-through openings. An additional improvement of the insulation can be achieved by a potting compound 11 reach which the spaces in the housing 2 fills. For even higher voltages, the potting compound 11 In addition, inorganic fillers are added. Thus, an optimal insulation of the interior of the capacitor unit 1 be guaranteed. Preferably, the capacitor unit 1 used in the field of electric vehicles. In addition to good insulation, this area of application also requires high mechanical stability, in particular against vibrations or force impacts. Therefore, precautions should be taken to allow the capacitor unit 1 firmly connect to the body of the vehicle. Preferably, a fixing means such as a screw can be used, wherein care must be taken that a good connection of the ground conductor 13 is ensured to the metallic body.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kondensatoreneinheit mit zusätzlichen Trennwänden. Dieses Ausführungsbeispiel ist der Kondensatoreneinheit 1, welches in der 1 beschrieben wird, in seiner Funktionsweise und seiner Verschaltung analog. In diesem Ausführungsbeispiel befinden sich drei parallel geschaltete Leistungskondensatoren 3, welche in den Zwischenkreis geschaltet werden. Die runde Form der Leistungskondensatoren 3 sowie der Entstörkapazitäten 5, 5’ soll darauf hinweisen, dass hier Folienkondensatoren Verwendung finden, welche um eine Elektrode herum aufgewickelt worden sind. Dabei befinden sich die Anschlüsse solcher Folienkondensators in der Mitte und die anderen Anschluss der Folienkondensatoren an deren Außenbereich. Das hier gezeigte Beispiel soll verdeutlichen, dass Zwischenkreiskondensatoren auch aus einzelnen Leistungskondensatoren 3 bestehen können, welche in paralleler Art und Weise miteinander verbunden sind. Durch die parallele Verschaltung addieren sich die Kapazitäten der Leistungskondensatoren 3. So kann auf eine kostengünstige Art und Weise eine hohe Kapazität erzeugt werden. 2 shows a further embodiment of the capacitor unit with additional partitions. This embodiment is the capacitor unit 1 which is in the 1 is described in its operation and its interconnection analog. In this embodiment, there are three parallel-connected power capacitors 3 , which are switched into the DC link. The round shape of the power capacitors 3 and the suppression capacity 5 5 'is intended to indicate that film capacitors are used which have been wound around an electrode. In this case, the connections of such film capacitor are in the middle and the other connection of the film capacitors on the outside thereof. The example shown here should make it clear that DC link capacitors also consist of individual power capacitors 3 may exist which are connected in a parallel manner. Due to the parallel connection, the capacities of the power capacitors add up 3 , Thus, a high capacity can be generated in a cost effective manner.

Beide Anschlüsse Plus (+) und Minus (–) sind zusätzlich über Entstörkapazitäten 5, 5’ mit der Innenseite des Gehäuses 2 verbunden, wobei das Gehäuse 2 zumindest bereichsweise leitfähig ist und so als Masseleiter 13 dient. Das Gehäuse 13 ist zusätzlich durch diesen Masseleiter 13 geerdet. Die Erdung des Gehäuses 2 ist hierbei vorzugsweise durch eine elektrisch leitfähige Verbindung mit der Umgebung zu gewährleisten. Falls das Einsatzgebiet der Kondensatoreneinheit 1 ein Elektrofahrzeug ist, so ist es zweckmäßig, das Gehäuse 2 beispielsweise durch eine Schraubverbindung mit der Karosserie des Fahrzeugs zu verbinden. Dadurch ist eine stabile Verbindung des Masseleiters 13 zur Erde erreicht. Als zusätzliches Merkmal weist diese Ausführung eine Trennwand 13 zwischen den Leistungskondensatoren 3 und den Entstörkapazitäten 5, 5’ auf. Diese Trennwand 15 dient beispielsweise zur Erhöhung der Stabilität und/oder zur Abschirmung der Leistungskondensatoren 3 sowie zum Schutz der Leistungskondensatoren 3 oder der Entstörkapazitäten 5, 5’, falls eines der Bauteile zerstört wird. Dies kann bei einer Überspannung der Fall sein. Falls die Trennwände 15 aus Metall gefertigt sind, muss auf eine ausreichende Isolierung zu den Leitungen geachtet werden. Die Leitungen sind in der Regel durch Öffnungen in der Trennwand durchzuführen. Falls einzelne Entstörkapazitäten 5, 5’ einzeln durch elektrisch leitfähige Trennwände 15 separiert werden, können leitfähige Trennwände 13 auch die Leitung abschnittsweise ersetzen. Hierbei muss jedoch auf ausreichend Isolation der Trennwände 15 unter sich und mit dem Gehäuse 2 geachtet werden. Vorteilhaft ist eine metallische Ausgestaltung der Trennwände auch in dem Fall, falls eine Entstörung oder elektrische Entkoppelung beider Teile der Kondensatoreneinheit 1 benötigt wird. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist es vorteilhaft, die freien Bereiche des Innenraums durch ein Vergussmittel 11 auszufüllen. So kann eine hohe mechanische Stabilität mit einer sehr guten Isolation verbunden werden. Gleichzeitig erhält diese Anordnung durch die Vergussmittel 11 eine höhere Stabilität gegenüber mechanischen Einflüssen. Durch die Verbindung einzelner Bauteile durch Leitungen 7 innerhalb des geschlossenen Gehäuses ist in diesem Fall die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) verbessert, da Induktivitäten, wie sie gelegentlich auf Platinen sowie in Zuleitungen 7 auftreten, wirksam verhindert werden. Auch in Bezug auf die elektromagnetische Verträglichkeit können Trennwände 15 einen Vorteil bringen. Both connections plus (+) and minus (-) are additionally equipped with suppression capacitors 5 . 5 ' with the inside of the case 2 connected, the housing 2 at least partially conductive and so as a ground conductor 13 serves. The housing 13 is in addition by this ground conductor 13 grounded. The grounding of the housing 2 is hereby preferably by to ensure an electrically conductive connection with the environment. If the application of the capacitor unit 1 an electric vehicle is, so it is appropriate, the housing 2 for example, to connect by a screw with the body of the vehicle. This is a stable connection of the ground conductor 13 reached to earth. As an additional feature, this embodiment has a partition 13 between the power capacitors 3 and the suppression capacity 5 . 5 ' on. This partition 15 serves, for example, to increase the stability and / or to shield the power capacitors 3 and to protect the power capacitors 3 or the suppression capacity 5 . 5 ' if one of the components is destroyed. This can be the case with an overvoltage. If the partitions 15 Made of metal, care must be taken to ensure sufficient insulation to the lines. The lines are usually carried out through openings in the partition. If individual suppression capacity 5 . 5 ' individually by electrically conductive partitions 15 can be separated, conductive partitions 13 also replace the line in sections. However, this must be enough insulation of the partitions 15 below and with the case 2 be respected. A metallic design of the partitions is also advantageous in the case, if a suppression or electrical decoupling of both parts of the capacitor unit 1 is needed. Also in this embodiment, it is advantageous, the free areas of the interior by a Vergussmittel 11 fill. Thus, a high mechanical stability can be combined with a very good insulation. At the same time, this arrangement is replaced by the casting agent 11 a higher stability against mechanical influences. By connecting individual components through cables 7 Inside the enclosure, in this case, the electromagnetic compatibility (EMC) is improved because inductors, as they occasionally on boards and in leads 7 occur effectively prevented. Also in terms of electromagnetic compatibility can partition walls 15 bring an advantage.

3 zeigt eine Seitenansicht einer Kondensatoreneinheit 1 mit einer Platine 10. Diese Figur dient auch zur Veranschaulichung der Befestigung der Platine 10 an die Kondensatoreneinheit 1. In dieser Darstellung sind die Leistungskondensatoren 3 sowie die Entstörkapazitäten 5, 5’ mit einem gestrichelten Rand gezeichnet, da sie gewöhnlich durch eine Seitenwand des Gehäuses 2 und gegebenenfalls durch die Vergussmasse 11 verdeckt sind. Zusätzlich weist diese Kondensatoreneinheit 1 Verbindungselemente 9 auf, die mit in das Gehäuse fixiert sind. Diese Verbindungselemente 9 dienen sowohl zur Befestigung der Platine 10 – hier durch eine Schraubverbindung angedeutet – als auch zu einer elektrischen Verbindung, welche durch die Leitungen 7, die von den Leistungskondensatoren 3 als auch von den Entstörkapazitäten 5, 5’ ausgehen, mit den Verbindungselementen 9. Die Platine zeigt weitere elektronische Bauteile 17 auf ihrer Oberseite. Diese elektronischen Bauteile 17 sind Teil des Umrichters, jedoch nicht Teil der Kondensatoreneinheit 1. 3 shows a side view of a capacitor unit 1 with a circuit board 10 , This figure also serves to illustrate the attachment of the board 10 to the capacitor unit 1 , In this illustration are the power capacitors 3 as well as the suppression capacity 5 . 5 ' drawn with a dashed border, as they usually pass through a sidewall of the housing 2 and optionally by the potting compound 11 are covered. In addition, this capacitor unit has 1 fasteners 9 on, which are fixed in the housing. These fasteners 9 serve both for mounting the circuit board 10 - Indicated here by a screw - as well as to an electrical connection, which through the lines 7 that of the power capacitors 3 as well as the suppression capacity 5 . 5 ' go out, with the fasteners 9 , The board shows more electronic components 17 on their top. These electronic components 17 are part of the inverter but not part of the capacitor unit 1 ,

4 zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel einer Kondensatoreneinheit 1 mit einem weiteren Gehäuse 2’ für die Entstörkapazitäten 5, 5’. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Entstörkondensatoren 5, 5’ in einem weiteren Gehäuse 2’ untergebracht. Das weitere Gehäuse 2’ ist fest mit dem Gehäuse 2 verbunden und beide bilden die Kondensatoreneinheit 1. In diesem Ausführungsbeispiel ist es nicht notwendig, dass eines der Gehäuse 2, 2’ aus elektrisch leitfähig ist. Die Verbindung zum geerdeten Masseleiter 13 wird hier durch einen Masseleiter 13, welcher mit dem Fixierungsmittel 19 verbunden ist. Dieses Fixierungsmittel 19 verbindet die das Gehäuse 2, 2’ der Kondensatoreneinheit 1 mit der geerdeten Umgebung 12. Die geerdete Umgebung 12 ist im Falle eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs beispielsweise die Karosserie des Fahrzeugs. Die Leitung 7 zwischen den Leistungskondensator 3 und den Entstörkapazitäten 5, 5’ durchläuft eine Öffnung, die überlappend jedes der Gehäuse 2, 2’ aufweist. Der elektrische Kontakt des Leistungskondensators 3 wird durch zwei Befestigungsmittel 9 gewährleistet, an denen vorteilhaft die Platine 10 befestigt ist. Die Befestigung der Platine an der Kondensatoreneinheit kann noch an mehr Stellen erfolgen, obgleich dies hier nicht gezeigt ist. Die Befestigungsmittel 9 sind elektrisch leitfähig. Zur Erdung der Entstörkapazitäten 5, 5’ ist eine Durchführung des Masseleiters 13 vorgesehen, der über das Befestigungsmittel 19 in festem und leitfähigen Kontakt mit der geerdeten Umgebung 12 steht. Der Innenraum der Gehäuse 2, 2’, kann mit einer Vergussmasse 11 versiegelt sein. Dadurch ist eine gute elektrische Isolation im Inneren der Kondensatoreneinheit 1 gewährleistet. In diesem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, allein die Entstöreinheiten, bestehend aus den eingehausten Entstörkapazitäten 5, 5’, außerhalb des Gehäuses 2, welches den Leistungskondensator 3 und gegebenenfalls weitere Bauteile enthält, zu positionieren. Zur Stabilisierung kann die die Entstöreinheit oder auch eine weitere Entstöreinheit mit einer Klebeverbindung an das Gehäuse 2 fixiert sein. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich auch zur Nachrüstung eines Leistungskondensators 3 zur Verbesserung der EMV, der noch nicht mit Entstörkapazitäten 5, 5’ ausgestattet ist. 4 shows a simplified embodiment of a capacitor unit 1 with another housing 2 ' for the suppression capacity 5 . 5 ' , In this embodiment, the suppression capacitors 5 . 5 ' in another housing 2 ' accommodated. The further housing 2 ' is fixed to the case 2 connected and both form the capacitor unit 1 , In this embodiment, it is not necessary that one of the housings 2 . 2 ' is electrically conductive. The connection to the grounded ground conductor 13 is here by a ground leader 13 , which with the fixative 19 connected is. This fixative 19 connects the housing 2 . 2 ' the capacitor unit 1 with the grounded environment 12 , The grounded environment 12 in the case of an electric vehicle or a hybrid vehicle, for example, the body of the vehicle. The administration 7 between the power capacitor 3 and the suppression capacity 5 . 5 ' passes through an opening that overlaps each of the housings 2 . 2 ' having. The electrical contact of the power capacitor 3 is made by two fasteners 9 ensures, at which advantageous the board 10 is attached. The attachment of the board to the capacitor unit can still be done in more places, although this is not shown here. The fasteners 9 are electrically conductive. For earthing the suppression capacitors 5 . 5 ' is an implementation of the grounding leader 13 provided by the fastener 19 in firm and conductive contact with the grounded environment 12 stands. The interior of the housing 2 . 2 ' , can with a potting compound 11 be sealed. This provides good electrical insulation inside the capacitor unit 1 guaranteed. In this embodiment, it is also possible, only the Entstöreinheiten consisting of the housed Entstörkapazitäten 5 . 5 ' , outside the case 2 which is the power capacitor 3 and optionally contains other components to position. To stabilize the Entstöreinheit or another Entstöreinheit with an adhesive bond to the housing 2 be fixed. This embodiment is also suitable for retrofitting a power capacitor 3 to improve the EMC, which is not yet with suppression capacity 5 . 5 ' Is provided.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Kondensatoreneinheit 1 insbesondere zum Einbau in einen Zwischenkreis eines Umrichters. Diese weist mindestens ein Leistungskondensator 3 und mindesten eine Entstörkapazität 5, 5’ auf. Jeweils ein Anschluss des Leistungskondensators 3 ist über eine Entstörkapazität 5, 5’ geerdet. Dabei sind die Entstörkapazitäten 5, 5’ und die Leistungskondensatoren 3 eingehaust und die elektrische Verbindung 7 der Kondensatoren 3, 5, 5’ verläuft innerhalb des Gehäuses 2, 2’. Die Erdung der Entstörkapazitäten 5, 5’ über einen geerdeten Masseleiter 13 ist beispielsweise mit der Innenseite des bereichsweise leitfähigen Gehäuses 2, 2’ verbunden und das Gehäuse 2, 2’ ist von außen geerdet. In summary, the invention relates to a capacitor unit 1 in particular for installation in a DC link of an inverter. This has at least one power capacitor 3 and at least one suppression capacity 5 . 5 ' on. One connection each of the power capacitor 3 is about one interference suppression capacitance 5 . 5 ' grounded. Here are the suppression capacity 5 . 5 ' and the power capacitors 3 housed and the electrical connection 7 of the capacitors 3 . 5 . 5 ' runs inside the housing 2 . 2 ' , The earthing of the suppression capacitors 5 . 5 ' via a grounded ground conductor 13 is, for example, with the inside of the partially conductive housing 2 . 2 ' connected and the housing 2 . 2 ' is grounded from the outside.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009055376 A1 [0004]

Claims

Capacitor unit ( 1 ), in particular for installation in a DC link of an inverter, comprising at least one power capacitor ( 3 ) and at least one suppression capacity ( 5 . 5 ' ), via which a connection of the power capacitor ( 3 ) is grounded, the capacitor unit ( 1 ) in a housing ( 2 . 2 ' ), characterized in that the suppression capacity ( 5 . 5 ' ) and the power capacitor ( 3 ), wherein the electrical connection of the power capacitor ( 3 ) with the suppression capacity ( 5 . 5 ' ) within the housing ( 2 . 2 ' ) and wherein the suppression capacity ( 2 . 2 ' ) with the connection that is not connected to the power capacitor ( 3 ) is connected via an electrically conductive part of the housing ( 2 . 2 ' ) is grounded.

Capacitor unit ( 1 ) according to claim 1, wherein the power capacitor ( 3 ) and the suppression capacity ( 5 . 5 ' ) are located in the housing.

Capacitor unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein for the power capacitors ( 3 ) and / or the suppression capacitors ( 5 . 5 ' ) each have a separate area of the housing ( 2 . 2 ' ) is provided, wherein the individual areas of the housing ( 2 . 2 ' ) by partitions ( 15 ) are divided.

Capacitor unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the housing ( 2 . 2 ' ) consists partly of metal.

Capacitor unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the power capacitor ( 3 ) and the suppression capacity ( 5 . 5 ' ) in each case ( 2 . 2 ' ) are located.

Capacitor unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the power capacitors ( 3 ) and the suppression capacity ( 5 . 5 ' ), as well as other fasteners ( 9 ), which also serve as connections for the electronic components, together in the housing ( 2 . 2 ' ) are shed.

Capacitor unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the power capacitor ( 3 ) and / or the suppression capacity ( 5 . 5 ' ) directly with a board ( 10 ), for example, are fastened by a solder joint, wherein on the board further components ( 17 ) and the other components ( 17 ) are in contact with each other by electrical leads in accordance with the requirements of the electronic circuit, the power capacitor ( 3 ) and / or the suppression capacity ( 5 . 5 ' ) and / or optionally further components ( 17 ) by a partially conductive housing ( 2 . 2 ' ) and wherein a cavity delimited by the inner surfaces of the housing ( 2 . 2 ' ) and the board ( 10 ), with a filling medium ( 11 ) is surrounded.

Capacitor unit ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the power capacitor ( 3 ) has a capacity in the range of 300 microfarads to 700 microfarads and where the anti-interference capacity ( 5 . 5 ' ) has a capacity in the range of 50 nanofarads to 250 nanofarads.

Inverter comprising a capacitor unit ( 1 ) according to one of the preceding claims.

Vehicle, in particular electric vehicle or hybrid vehicle, comprising a capacitor unit ( 1 ) according to one of claims 1 to 8 and / or an inverter according to claim 9.