專利名稱：一種電動車輛逆變器用電容器單元組合結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及電動車輛HEV/EV驅動控制器，為提高內部空間利用率，節省安裝空間，減小體積便于集成化安裝，其吸收(Snubber)電容器、母線電壓平滑用大容量鋁電解電容器及連接母線排，緊湊的布局安裝結構。
背景技術：
電動車輛HEV/EV驅動控制逆變器將來自蓄電池的直流電，通過三相開關模塊輸出三相交流電驅動電機，開關模塊和電機的分布電感在母線上產生的高頻和低頻電壓紋波，需要吸收(Snubber)電容器和大容量鋁電解電容器進行平滑濾波。使三相開關模塊的開關元件得到平穩安定的電壓源。 為降低三相開關模塊進行開關操作時產生的沖擊電壓峰值，需要將吸收(Snubber)電容器盡量靠近三項開關模塊安裝，而且大容量濾波鋁電解電容器和開關模塊電路連接的母線盡量縮短，以降低電感和阻抗值。對于電動車輛HEV/EV驅動控制逆變器來說，需要部件體積盡量小型化和減少元器件數量，各組成部分按規定的電路要求合理布局，提高集成安裝效率和功率密度。HEV/EV驅動控制逆變器作為核心部件之一，對其降低重量和減小體積是開發工程師的重要工作內容。通常逆變器需要使用3只吸收(Snubber)電容器和2只以上的鋁電解電容器，由于圓柱型的鋁電解電容器與方塊形的吸收(Snubber)電容器組裝困難且部件數目眾多，存在組裝作業復雜，工時增大的不良情況。由于以上情況，目前電動車輛HEV/EV驅動控制逆變器傾向于采用將方塊外形的吸收(Snubber)電容器和DC-LINK薄膜電容器用匯流條連接成模組后，一體化外殼封裝的HEV/EV ‘專用’薄膜電容器。但是DC-LINK薄膜電容器容量密度相比鋁電解電容器容量密度低很多，會導致一些較大功率驅動控制逆變器體積結構大型化的不良情況。
發明內容
考慮到以上情況，在綜合鋁電解電容器直徑、吸收(Snubber)電容器和三相開關模塊長度的特點后，采用一只側視大致為“L”型層疊母線排將多只適當直徑的鋁電解電容器并列安裝，其組合寬度與三相開關模塊電路接線端子側的長度及一只吸收(Snubber)薄膜電容器或三只吸收(Snubber)薄膜電容器的長度(和)相當；將吸收(Snubber)薄膜電容器放置于“L”型層疊母線排彎角處靠近三相開關模塊的位置，吸收(Snubber)薄膜電容器的正負極接線端子與“L”型層疊母線排開關模塊側的正負極引出端子還有三相開關模塊輸入電路正負極接線端子螺栓孔重合鎖定安裝。由此獲得HEV/EV逆變器空間大致為方形體，且相對元器件數量減少，在較大功率驅動控制逆變器中應用，擁有較高空間利用率和容量密度，布局結構緊湊，方便HEV/EV逆變器集成安裝的一種電容器單元組合結構。
此處大致為“L”型的母線排及其兩端并聯安裝的鋁電解電容器和吸收(Snubber)薄膜電容器稱為電容器單元。本發明提供了一種用于電動車輛HEV/EV驅動逆變器中的電容器單元，其在電動車輛驅動控制器中使用可以有效的減小逆變器的體積，而且可以降低三相開關模塊電路與電容器之間的阻抗。根據本發明的母線電容器單元由兩只或兩只以上數量橫向(臥式)放置安裝的鋁電解電容器；一只或者三只吸收(Snubber)薄膜電容器和一只側視大致為“L”型彎角的層疊母線排組成。L”型彎角的層疊母線排的輸入側將鋁電解電容器安裝連接成組，層疊母線排負載側與三相開關模塊電路端子連接；吸收(Snubber)電容器放置在三相開關模塊與鋁電解電容器中間層疊母線排“L”型彎角處位置。使鋁電解電容器、吸收(Snubber)電容器和三相開關模塊二維的并列布置。 此處三相開關模塊輸入電路端子；層疊母線排負載側接線端子；吸收(Snubber)電容器的引出接線端子，三者正負極端子對應，安裝孔重合用螺栓鎖定。三相開關模塊輸入電路端子可以先吸收(Snubber)電容器引出接線端子接觸也可以先層疊母線排負載側接線端子接觸，所以可以是吸收(Snubber)電容器在上層疊母線排在下，也可以是層疊母線排在上吸收(Snubber)電容器在下。具體見實施例。
圖I是根據本發明實施的側視大致為“L”型彎角的層疊母線排立體圖。圖2是根據本發明實施的層疊母線排的輸入端將鋁電解電容器成組連接安裝立體圖。圖3是根據本發明實施完整的三相開關模塊、吸收(Snubber)電容器、L”型層疊母線排、鋁電解電容器安裝結構，布局示意立體圖。圖4是根據本發明實施的三相開關模塊、吸收(Snubber)電容器、L”型層疊母線排、鋁電解電容器安裝結構的側視圖。圖中數字標注說明11、12、13 :鋁電解電容器；14、15、16、17、18、19 :層疊母線排用于鋁電解電容器的螺栓安裝孔；20,21 :輸入側層疊母線排正負極母線接線端子；22 :大致為“L”型彎角的層疊母線排；23、24、25、26、27、28 :層疊母線排用于連接三相開關模塊電路端子的螺栓安裝孑L ；29 :有三對正負極接線端子的吸收(Snubber)電容器；30 :三相開關模塊。
具體實施例方式以下將參考附圖描述本發明的優選實施例。
圖I是側視大致為“L”型的層疊母線排，為了部件的輕量化考慮，在保證母線排載流能力和物理結構強度足夠的情況下，可以將母線排兩端連接鋁電解電容和三相開關模塊位置以外的中間位置減小寬度；結合吸收(Snubber)電容器的寬度、高度信息可以對“L”型層疊母線排的彎角位置作優化；結合鋁電解電容器的直徑信息對“L”型層疊母線排電容器連接側的尺寸作優化。另外需要層疊母線排的接線端子通過母線排彎角角度調整其高度與三相開關模塊接線端子高度對應。其中20、21輸入正負極母線接線端子可以根據實際車輛集成化安裝要求，調整其所處位置、方向、角度。此母線排是本發明的核心結構部件，可以采用熱壓方式結構成型的層疊母線排也可以采用注塑方式結構成型的母線排。
圖2是三只橫向(臥式)放置的鋁電解電容器11、12、13、并列安裝在“L”型層疊母線排上。此處如果三相開關模塊采用水冷卻系統導致高度超過鋁電解電容器直徑的一半，則“L”型層疊母線排需要反轉方向使用，即倒“L”型使用。圖3是在“L”型層疊母線排輸入側將鋁電解電容器安裝連接成組后，與一只有三對正負極接線端子的吸收(Snubber)電容器和三相開關模塊輸入電路端子重合安裝。23 28每個螺栓安裝點都是下層三相開關模塊輸入電路端子，中間是層疊母線排連接端子，上層是吸收(Snubber)電容器引出端子；或者下層三相開關模塊輸入電路端子，中間是吸收(Snubber)電容器引出端子，上層是層疊母線排連接端子。安裝完整后，三相開關模塊、吸收(Snubber)電容器和鋁電解電容器占用面積大致為一個方形。圖4是三相開關模塊、吸收(Snubber)電容器和鋁電解電容器和“L”型層疊母線排完整安裝后，從側視圖看三相開關模塊、吸收(Snubber)電容器和鋁電解電容器二維并列的布置，可以看到鋁電解電容器能方便地通過增減長度改變其電壓、容量規格，吸收(Snubber)電容器能通過增減高度改變電壓、容量規格，因而本發明的電容器單元組合方式通用性較好。
權利要求
1.一種電動車輛逆變器用電容器單元組合結構，包括一只側視大致為“L”型彎角的母線排；兩只或兩只以上數量的鋁電解電容器，橫向(臥式)并列安裝在母線排輸入端；一只或者三只吸收(Snubber)電容器，其長度或長度和與三相開關模塊輸入端子側的長度和鋁電解電容器橫向(臥式)并列安裝后寬度相當，放置于“L”型母線排彎角處靠近三相開關模塊的位置，當吸收(Snubber)電容器的引出端子、母線排接線端子和三相開關模塊輸入端子重合，螺栓安裝后形成空間布局緊湊的電容器單元，可以與三相開關模塊及電子控制單元(ECU)組成大致方形體的逆變器，便于電動車輛集成化安裝。
2.根據權利要求I所述用于電動車輛逆變器的電容器單元組合結構，其中所述的“L”型彎角的母線排的特征是在保證母線排載流能力和物理結構強度足夠的情況下，可以將母線排兩端連接鋁電解電容和三相開關模塊的位置除外其它中間位置減小寬度。
3.根據權利要求I所述用于電動車輛逆變器的電容器單元組合結構，其中所述的“L”型彎角的母線排的特征是可以采用熱壓方式結構成型的層疊母線排，也可以采用注塑方式結構成型的母線排。
4.根據權利要求I所述用于電動車輛逆變器的電容器單元組合結構，其中所述的“L”型彎角的母線排的特征是母線排的附件可以使母線排整體成其他不規則外形，側視構成大致為“L”型彎角以母線排內的連接導體彎角為準。
5.根據權利要求I所述用于電動車輛逆變器的電容器單元組合結構，其中所述的“L”型彎角的母線排的特征是連接鋁電解電容器端的母線排可以是串聯連接結構即由三層(條)連接導體構成。
6.根據權利要求I所述用于電動車輛逆變器的電容器單元組合結構，其特征是鋁電解電容器、吸收(Snubber)電容器與三相開關模塊二維的并列布置。
7.根據權利要求I所述用于電動車輛逆變器的電容器單元組合結構，其特征是吸收(Snubber)電容器的長度(和)可以與鋁電解電容器橫向(臥式)并列安裝后寬度和三相開關模塊輸入端子側的長度有較大差距，不影響組成大致方形體逆變器。
8.根據權利要求I所述用于電動車輛逆變器的電容器單元組合結構，所述的電容器單元可以與三相開關模塊及電子控制單元(ECU)組成大致方形體的逆變器，其中的三相開關模塊可以包括附屬的散熱器，即三相開關模塊輸入端子側的長度可以包括散熱器的長度。
全文摘要
本發明公開了一種用于電動車輛逆變器用電容器單元組合結構，包括一只側視大致為“L”型彎角的層疊母線排；兩只或兩只以上數量的鋁電解電容器，其橫向(臥式)并列安裝后寬度與三相開關模塊長度相當；一只帶有三對正負極引出端子的吸收(Snubber)電容器，其長度與三相開關模塊長度和鋁電解電容器并列安裝后寬度相當，放置于“L”型層疊母線排彎角處靠近三相開關模塊的位置，當吸收(Snubber)電容器的引出端子、層疊母線排接線端子和三相開關模塊輸入端子重合，螺栓安裝后形成空間布局緊湊的電容器單元，可以與三相開關模塊及電子控制單元(ECU)組成大致方形體的占用空間，便于電動車輛集成化安裝。
文檔編號H02M7/00GK102969908SQ201110258898
公開日2013年3月13日 申請日期2011年9月1日 優先權日2011年9月1日
發明者周旺龍 申請人:周旺龍