CN109767918A - 耐高温水冷型直流支撑电容 - Google Patents

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张淮鑫
郑永豪
朱国荣
陈重生
夏顶锁
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Abstract

本发明属于薄膜电容器结构技术领域，具体涉及一种耐高温水冷型直流支撑电容。包括一个散热铝板、若干散热组件和若干电容芯子组，若干所述散热组件并排设置在所述散热铝板上，所述散热组件包括第一散热片，若干所述电容芯子组竖向堆叠在所述第一散热片上，且竖向堆叠的电容芯子组每相邻两组之间设置有第二散热片，所述第一散热片与若干所述第二散热片一体成型，本发明的有益效果是：通过独特的散热结构，在多层电容芯子组叠加的中部，使用0.5mm厚度的薄铜片，将电容芯子中心的热量通过芯子表面传递到薄铜片再传递到散热铝板进而将热量散发出去；同时，散热组件可以堆叠多层电容芯子组，使其实际应用领域更加广泛。

Description

耐高温水冷型直流支撑电容
技术领域
本发明属于薄膜电容器结构的技术领域，具体涉及一种耐高温水冷型直流支撑电容。
背景技术
金属化薄膜电容器是电子设备基本元件之一，具有隔直、旁路、耦合、滤波、能量转换、调谐回路及控制电路等领域的利用，由于新能源电驱电控***中越来越多的使用SiC的IGBT，对环境温度要求越来越高，最高可以达到125℃，再加上电容本身在通过纹波电流时会自发热，叠加后的温度会导致PP薄膜电容热失控甚至热击穿，直流支撑电容中芯子往往由多个芯子并联组成，由于PP材质是各向异性，层间导热系数往往只有0.1W/MK，导致芯子与芯子间的传热效率很低。
将电容底部进行水冷散热是有效降低电容温度的方法，但往往电容最热点是芯子中心部，直接对外壳底面散热，对降低芯子最热点的温度效果不明显。
授权公告号为：CN102290242B的发明，薄膜电容器的散热结构及方法，其散热结构包括正负母排及外延部和水冷板，通过贴合电容器的正负母排将热量从母排到外延部再到水冷板进行传递散热，该发明虽然一定程度上增强了散热效果，但是对于并联堆叠的薄膜电容之间的热量无法有效的传递出来，使用时间较长依旧有热失控甚至热击穿等风险的出现。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种耐高温水冷型直流支撑电容，用于解决电容芯子之间产生的热量不易散出的问题，不仅能够延长电容芯子的使用寿命，还能预防电容芯子因发热引起热击穿的风险。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：耐高温水冷型直流支撑电容，包括一个散热铝板、若干散热组件和若干电容芯子组，若干所述散热组件并排设置在所述散热铝板上，所述散热组件包括第一散热片，若干所述电容芯子组竖向堆叠在所述第一散热片上，且竖向堆叠的所述电容芯子组每相邻两组之间设置有第二散热片，所述第一散热片与若干所述第二散热片一体成型，所述电容芯子组由若干并联的所述电容芯子组成。
进一步地，所述第二散热片的厚度为0.5mm，且所述第二散热片的长度小于所述电容芯子的长度同时大于所述电容芯子长度的二分之一。
进一步地，所述第一散热片为L型。
进一步地，所述第一散热片为U型。
进一步地，所述第二散热片设置在所述第一散热片的一侧。
优选地，所述第二散热片交替设置在所述第一散热片的两侧。
进一步地，所述第一散热片的上端面所处平面低于该散热组件最上层所述电容芯子组的上端面所处平面。
优选地，所述散热铝板的散热方式为水冷散热。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过独特的散热组件结构，在多层电容芯子组叠加的中部，使用0.5mm厚度的薄铜片，将电容芯子中心的热量通过芯子表面传递到薄铜片再传递到散热铝板进而将热量散发出去；
2、由于散热组件的独特架构，可以堆叠多层电容芯子组，同时，散热铝板上可以放置更多的散热组件，使其实际应用领域更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例1所述的耐高温水冷型直流支撑电容的主视图；
图2为本发明实施例1所述的耐高温水冷型直流支撑电容的部分右视图；
图3为本发明实施例2所述的耐高温水冷型直流支撑电容的主视图；
图4为本发明实施例2所述的耐高温水冷型直流支撑电容的主视图；
图5为本发明实施例2所述的耐高温水冷型直流支撑电容的侧视图。
附图标记：
1-电容芯子组；11-电容芯子；2-散热组件；21-第一散热片；22-第二散热片；3-散热铝板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图1所示，该图示为本发明的主视图，其中，第一散热片21为L型，且为放置了六个散热组件2和每个散热组件2中放置了四层电容芯子组1的示意图。
本发明所提供的耐高温水冷型直流支撑电容，包括一个散热铝板3、六个散热组件2和二十四组电容芯子组1，六个散热组件2并排设置在散热铝板3上，散热组件2包括第一散热片21，该实施例中第一散热片21为L型，四组电容芯子组1竖向堆叠在第一散热片21上，且竖向堆叠的电容芯子组1每相邻两组之间设置有第二散热片22，一个第一散热片21与三个第二散热片22一体成型，且第二散热片22设置在L型第一散热片21的同侧，第二散热片22与散热铝板3平行，其中，散热铝板3的散热方式为水冷散热，如图2所示，电容芯子组1由若干并联的电容芯子11组成，每个电容芯子组1里面的每两个靠近的电容芯子11之间为弧形面相抵且水平放置在第二散热片22和第一散热片21上。
进一步地，第二散热片22的厚度为0.5mm，且第二散热片22的长度小于电容芯子11的长度同时大于电容芯子11长度的二分之一，散热组件2并排设置在散热铝板3上，第二散热片22的长度不超出于电容芯子11的长度，同时为了提高电容芯子11中部散热效率，第二散热片22的长度超过电容芯子11长度的二分之一。
进一步地，第一散热片21的最高点位于第四层电容芯子组1的顶端和底端之间。
实施例2
如图3所示，该图示为本发明的主视图，其中，第一散热片21为U型，且为放置了五个散热组件2和每个散热组件2中放置了四层电容芯子组1的示意图。
本发明所提供的耐高温水冷型直流支撑电容，包括一个散热铝板3、五个散热组件2和二十组电容芯子组1，五个散热组件2并排设置在散热铝板3上，散热组件2包括第一散热片21，该实施例中第一散热片21为U型，四组电容芯子组1竖向堆叠在第一散热片21上，且竖向堆叠的电容芯子组1每相邻两组之间设置有第二散热片22，一个第一散热片21与三个第二散热片22一体成型，且第二散热片22设置在U型第一散热片21的同侧，第二散热片22与散热铝板3平行，其中，散热铝板3的散热方式为水冷散热，如图5所示，电容芯子组1由若干并联的电容芯子11组成，每个电容芯子组1里面的每两个靠近的电容芯子11之间为弧形面相抵水平放置在第二散热片22和第一散热片21上。
如图4所示，其中，第二散热片22还可以交替设置在U型第一散热片21的两侧。
进一步地，第二散热片22的厚度为0.5mm，且第二散热片22的长度小于电容芯子11的长度同时大于电容芯子11长度的二分之一，散热组件2并排设置在散热铝板3上，第二散热片22的长度不超出于电容芯子11的长度，同时为了提高电容芯子11中部散热效率，第二散热片22的长度超过电容芯子11长度的二分之一。
进一步地，第一散热片21的最高点位于第四层电容芯子组1的顶端和底端之间。
通过仿真软件对比传统散热方式和本发明采用的散热方式，本发明的芯组最高点温度比传统散热方式的芯组的最高点温度降低了2-3度，从而大大降低了芯组内部温度，提高了电容的耐电流能力，也提高了电容的使用寿命，降低了电容损害的风险。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.耐高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：包括一个散热铝板、若干散热组件和若干电容芯子组，若干所述散热组件并排设置在所述散热铝板上，所述散热组件包括第一散热片，若干所述电容芯子组竖向堆叠在所述第一散热片上，且竖向堆叠的所述电容芯子组每相邻两组之间设置有第二散热片，所述第一散热片与若干所述第二散热片一体成型，所述电容芯子组由若干并联的所述电容芯子组成。
2.根据权利要求1所述的耐高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：所述第二散热片的厚度为0.5mm，且所述第二散热片的长度小于所述电容芯子的长度同时大于所述电容芯子长度的二分之一。
3.根据权利要求2所述的耐高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：所述第一散热片为L型。
4.根据权利要求2所述的耐高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：所述第一散热片为U型。
5.根据权利要求4所述的耐高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：所述第二散热片设置在所述第一散热片的一侧。
6.根据权利要求4所述的耐高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：所述第二散热片交替设置在所述第一散热片的两侧。
7.根据权利要求3、4、5或6所述的高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：所述第一散热片的上端面所处平面低于该散热组件最上层所述电容芯子组的上端面所处平面。
8.根据权利要求1所述的耐高温水冷型直流支撑电容，其特征在于：所述散热铝板的散热方式为水冷散热。
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