專利名稱：用于車輛逆變器的電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于混合動力車或燃料電池車的逆變器系統(tǒng)。本發(fā)明更特別涉及吸收紋波電流的電容器的匯流條。
背景技術(shù)：
近來，從綠色能源的角度看，替代內(nèi)燃機(jī)車輛的混合動力車和燃料電池車得到重視。作為動力源，高功率電動機(jī)被應(yīng)用到混合動力車和燃料電池車輛，且逆變器系統(tǒng)應(yīng)用其中將電池或燃料電池產(chǎn)生的高壓DC電源轉(zhuǎn)換為3相(U、V和W相)AC電源，以便充電/放電。逆變器系統(tǒng)裝配有電容器，通過切換半導(dǎo)體開關(guān)元件，例如由功率轉(zhuǎn)換開關(guān)元件組成的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)電源模塊，來吸收紋波電流。如上所述，電容器通常包括作為逆變器輸入元件的高壓DC輸入端子，和電連接到 IGBT電源模塊的正、負(fù)匯流條板。一般地，環(huán)氧樹脂被模壓在形成正、負(fù)匯流條板的平坦板體之間；正、負(fù)匯流條從被連接到IGBT電源模塊的主體的一個邊緣端伸出，其中匯流條不是交疊的，而是彼此平行設(shè)置。然而，在該結(jié)構(gòu)中，由于正、負(fù)匯流條板的匯流條沒有交疊且彼此平行設(shè)置，因此可看到并增加電容器的寄生電感的問題。寄生電感是增加IGBT電源模塊的端子電壓的因素。這樣增加的端子電壓可損壞 IGBT電源模塊，且增加的端子電壓可劣化逆變器系統(tǒng)的電磁波性能。而且，由于正、負(fù)匯流條板的匯流條露出，因此可觀察到匯流條在空氣中氧化或機(jī)械磨損使得IGBT電源模塊因異物而被造成短路的問題。本背景技術(shù)部分中公開的上述信息只是為了增強(qiáng)對本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構(gòu)成在該國對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言已知的現(xiàn)有技術(shù)信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明努力提供一種用于車輛逆變器的電容器，其具有下列優(yōu)點(diǎn)通過使匯流條板之間的磁通泄露最少來減小寄生電感；通過使IGBT電源模塊端子電壓增加來防止對電源模塊的損壞；以及減小IGBT電源模塊的匯流條發(fā)生短路。本發(fā)明的一個方面提供一種車輛逆變器的電容器，其包括殼體；多個電容器單元模塊；布置在殼體內(nèi)并連接到電容器單元模塊的正、負(fù)匯流線板(bus plate)；以及對應(yīng)于單元模塊的電源模塊，其中該單元模塊通過絕緣材料彼此絕緣，以及
其中每個匯流條板都包括匯流條(bus bar)，該匯流條與其它匯流條交疊并電連接到電源模塊。在某些實(shí)施例中，各匯流條可包括板體。在某些其他實(shí)施例中，匯流條形成在板體的一個邊緣端。在其他實(shí)施例中，每個匯流條都可包括交疊部，被延伸到板體邊緣端的外側(cè)以便彼此交疊；和端子部，與連接到電源模塊的交疊部整體形成。在又一個實(shí)施例中，每個交疊部可以以板體的平坦表面為基準(zhǔn)從邊緣端向上延伸，然后向下彎曲。在另一個實(shí)施例中，絕緣材料可包括可在正、負(fù)匯流條板之間硬化的環(huán)氧樹脂。在另一個實(shí)施例中，各匯流條的端子部可以由環(huán)氧樹脂涂覆。在又一個方面中，本發(fā)明提供一種用于車輛逆變器的電容器，其包括正、負(fù)匯流條板的匯流條的交疊部，該正、負(fù)匯流條板通過絕緣材料絕緣以使二者之間的磁通泄露最少。因此，在本發(fā)明一個實(shí)施例中，使正、負(fù)匯流條板之間的磁通泄露最少以便減小寄生電感；減小電源模塊的尖峰電壓，以使電源模塊端子電壓的增量最小從而防止其損壞； 防止逆變器電磁波性能的劣化。而且在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，不受理論限制，由于在正、負(fù)匯流條板的交疊部之間形成硬化的絕緣材料，因此濕氣不能侵入交疊部，因而可以防止絕緣材料在濕氣中分解并可防止電源模塊的匯流條發(fā)生短路。在本發(fā)明的又一個實(shí)施例中，將環(huán)氧樹脂涂覆在正、負(fù)匯流條板的端子部上，以防止端子部因機(jī)械摩擦和腐蝕而短路。本發(fā)明的方法和裝置還具有其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其在合并與此的附圖和下面的具體實(shí)施方式
中變得明顯或被更詳細(xì)描述，與具體實(shí)施方式
一起用來解釋本發(fā)明的基本原理。應(yīng)當(dāng)理解此處使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似的術(shù)語包括，諸如包括運(yùn)動用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、多種商用車輛的載客汽車的機(jī)動車輛，包括各種船和艇的水運(yùn)工具，航行器等，并且包括混合動力車、電動車輛、插入式混合電動車輛、氫動力車輛和其它可選的燃料車輛(例如從除了石油以外的資源中獲得的燃料)。參照此處所述，混合動力車為具有兩個或更多個動力源的車輛，例如既有汽油動力又有電動力的車輛。


雖然與目前被認(rèn)為是實(shí)用的示例性實(shí)施例相關(guān)的附圖被描述，然而應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于所公開的附圖。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的用于車輛逆變器的電容器的組件立體圖；圖2是圖1的分解圖；圖3是圖1的前視圖；圖4是圖1的側(cè)視圖。附圖標(biāo)記的說明附圖中列出的附圖標(biāo)記包括后面將進(jìn)一步討論的如下元件10 殼體40 電容器單元模塊
50 電源模塊60 匯流條板61 板體63 高壓輸入端子70 匯流條71 交疊部81 端子部90 絕緣材料應(yīng)該理解的是，附圖不必按比例繪制，而只是表示用于說明本發(fā)明的基本原理的各種優(yōu)選特征的簡化表示。包括例如特定尺寸、方向、位置和形狀的本文所公開的本發(fā)明的特定設(shè)計(jì)特征，將通過特定施加和使用環(huán)境被部分地確定。
具體實(shí)施例方式下面參考附圖更充分地說明本發(fā)明，附圖中示出本發(fā)明示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到的那樣，所說明的實(shí)施例可以不同方式修改，而不偏離本發(fā)明的精神或范疇。為清楚說明本發(fā)明，省略與說明無關(guān)的部分，且在整個說明書中使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同或相似的元件。在附圖中，為了更好且更容易的說明，近似地示出每個元件的尺寸和厚度。本發(fā)明并不限于附圖，并且層、膜、面板、區(qū)域等的厚度僅作為參考。圖1是組件立體圖，示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的車輛逆變器的電容器，圖2是圖1的分解圖，圖3是圖1的前視圖，圖4是圖1的側(cè)視圖。參考上面的附圖，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的車輛電容器100被應(yīng)用到裝配有發(fā)動機(jī)和作為動力源的高功率電動機(jī)的混合動力車或燃料電池車。在此情形下，逆變器將由電池或燃料電池產(chǎn)生的高壓DC電源轉(zhuǎn)換為3相(U、V、和 W)交流電，以控制高功率電動機(jī)。逆變器包括吸收紋波電流的電容器，由功率轉(zhuǎn)換開關(guān)元件構(gòu)成的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)電源模塊(以下為了方便稱為“電源模塊”)，用來控制速度和馬達(dá)扭矩的控制板， 和用來監(jiān)控3相AC電源以進(jìn)行必要控制的電流傳感器。電容器100吸收在開關(guān)逆變器過程中產(chǎn)生的紋波電流，以便減小逆變器DC輸入電壓的波動，這使得能夠正常操作逆變器并增加高壓電池或燃料電池的壽命時間。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電容器100使寄生電感最小化，從而能夠減小電感產(chǎn)生的電源模塊的尖峰電壓，因此可減小電源模塊損壞的可能性，并防止逆變器的電磁波性能劣化。根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施例的電容器100包括殼體10、電容器單元模塊40、和正、負(fù)匯流條板60，其說明如下在電容器100中，殼體10用于固定電容器100的所有構(gòu)成元件。殼體10具有支架形狀，其上端敞開并可由鋁材制成以便易于散熱。殼體10包括多個固定單元以便固定根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的電容器100的構(gòu)成元件，并可包括蓋子(圖中未示出)以便覆蓋敞開的上部。電容器單元模塊40電連接到對應(yīng)于3相(U、V、和W)逆變器的電源模塊50，并安裝在對應(yīng)于電源模塊50的殼體10中。在該示例性實(shí)施例中，正、負(fù)匯流條板60將電池或燃料電池產(chǎn)生的高壓DC電供應(yīng)給電源模塊50，并吸收由切換電源模塊50所產(chǎn)生的紋波電流。匯流條板60由絕緣材料90彼此絕緣，其包括固定在殼體10中的正、負(fù)板體61，且高電壓輸入端子63和匯流條70形成在每個板體61的邊緣端。高壓輸入端子63被設(shè)置成將高壓DC電供應(yīng)給電源模塊50，并電連接到被形成在板體61 —側(cè)邊緣端的電源模塊50。匯流條70被配置成能夠吸收因切換諸如電源模塊50等半導(dǎo)體開關(guān)元件而形成的紋波電流，并將電源模塊50電連接到形成在板體61另一邊緣端的電容器單元模塊40。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，正、負(fù)匯流條板60的匯流條70被配置成通過連接器螺栓(CB)連接電源模塊50和電容器單元模塊40。上述匯流條70交疊并由被連接到電源模塊50的絕緣材料90絕緣。每個匯流條70包括交疊部71，在板體的一個邊緣端伸出以便被交疊；端子部81， 與交疊部71 一體形成以便與電源模塊50電連接。交疊部71以板體61的平坦表面為基準(zhǔn)從邊緣端向上延伸并向下彎曲。每個端子部81整體連接于交疊部71的下端，以便沿著垂直于交疊部71的方向彎曲。端子部81中形成有接合孔82，連接螺栓(CB)可通過該接合孔進(jìn)行接合。同時，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例，將絕緣材料90設(shè)置成用來使正、負(fù)匯流條板60 絕緣并由可形成在正、負(fù)匯流條板60之間的環(huán)氧樹脂構(gòu)成。換句話說，環(huán)氧樹脂流入?yún)R流條70的交疊部71之間的間隙中以及具有平坦形狀的板體61之間的間隙中以涂覆，且絕緣材料90可被涂覆在正、負(fù)匯流條板60之間的表面上。而且，在本發(fā)明示例性實(shí)施例中的每個匯流條70的端子部81上涂覆環(huán)氧樹脂，以使環(huán)氧樹脂的涂層89形成在端子部81的表面上。因此，在根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的車輛逆變器的電容器100中，絕緣材料90在正、負(fù)匯流條板60的匯流條70之間形成以使交疊部71絕緣，從而使其間的磁通泄露最少。借此，可以使正、負(fù)匯流條板60之間的磁泄露最少，從而減小紋波電感。寄生電感的減少可降低電源模塊50的尖峰電壓并使電源模塊50的端子電壓最低，以防止電源模塊50損壞，并改進(jìn)逆變器的電磁波性能。在此情形下，由于電源模塊50的端子電壓與寄生電感成比例，因此寄生電感越低，端子電壓降低得越多，且根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例中寄生電感的減小，電源模塊50的端子電壓減小，以減小由端子電壓對電源模塊50損壞的可能性。由于環(huán)氧樹脂流入正、負(fù)匯流條板60的交疊部71之間的間隙中以形成本發(fā)明示例性實(shí)施例的硬化的絕緣材料90，因此可防止絕緣材料90在水中分解，并可事先防止匯流條70形成短路。此外，因?yàn)樵诒景l(fā)明的示例性實(shí)施例中，環(huán)氧樹脂被涂覆在正、負(fù)匯流條板60的端子部81上，因此可事先有效地防止空氣氧化、機(jī)械磨損、和由異物引起的端子部81的短路。 雖然上面結(jié)合當(dāng)前被認(rèn)為是實(shí)用的示例性實(shí)施例說明了本發(fā)明，然而應(yīng)該理解， 本發(fā)明并不局限于所公開的實(shí)施例，而是意圖涵蓋包括在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范疇內(nèi)的各種變型和等效結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛逆變器的電容器，包括殼體；多個電容器單元模塊；布置在所述殼體內(nèi)且連接于所述電容器單元模塊的正、負(fù)匯流條板；以及對應(yīng)于所述單元模塊的電源模塊，其中所述單元模塊通過絕緣材料彼此絕緣，且其中每個所述匯流條板都包括匯流條，所述匯流條與其他匯流條交疊并電連接于所述電源模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器，其中各個所述匯流條板包括板體，其中所述匯流條形成于所述板體的一個邊緣端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容器，其中每個所述匯流條都包括交疊部，延伸到每個所述板體的邊緣端的外側(cè)以便彼此交疊；和端子部，與所述交疊部一體形成以便電連接于所述電源模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容器，其中每個所述交疊部以所述板體的平坦表面為基準(zhǔn)從邊緣端向上延伸，然后向下彎曲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容器，其中所述絕緣材料包括可在所述正、負(fù)匯流條板之間硬化的環(huán)氧樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容器，其中各個所述匯流條的端子部由環(huán)氧樹脂涂覆。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于車輛逆變器的電容器，其包括殼體；多個電容器單元模塊；布置在殼體內(nèi)且連接于電容器單元模塊的正、負(fù)匯流條板；以及對應(yīng)于單元模塊的電源模塊，其中單元模塊通過絕緣材料彼此絕緣，并且其中每個匯流條板都包括匯流條，該匯流條與其他匯流條交疊且電連接于電源模塊。
文檔編號H01G4/38GK102280247SQ201010560950
公開日2011年12月14日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月10日
發(fā)明者宋泓錫, 張基永, 朱正弘, 李正允, 鄭鎮(zhèn)煥 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社