一种用于并联IGBT电力电子控制器的直流母线电容的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车的控制技术领域，特别涉及一种用于并联igbt电力电子控制器的直流母线电容。

背景技术：

目前，新能源汽车驱动电机的电机驱动系统中，使用逆变器（电力电子控制器peu）对驱动电机转速进行控制调节，peu同时将例如动力电池输入的直流高压电逆变为交流高压电，作为驱动电机的电流输入。

逆变器主要由直流输入组件，直流输入滤波器，直流母线电容，功率模块，交流输出组件，控制模块，冷却器等构成。其中，直流母线电容是逆变器核心器件。目前，新能源汽车逆变器使用得母线电容多数采用薄膜电容。

当前薄膜电容制造工艺大致流程如下：电容正、负极端子铜排先进行冲压制作，然后和电容芯子膜进行焊接后，正、负极铜排和芯子通过灌胶工艺，与壳体固定。灌封胶材料一般为环氧胶水。

由于当前igbt封装技术，可获得的igbt模块的功率输出能力有限，或者逆变器所需电流等级的igbt模块不存在，所以在一些逆变器需要大功率输出的新能源汽车应用（比如商用卡车，高端新能源汽车），igbt模块需要并联达到特定的电流容量，以使逆变器本身完成大功率，大电流输出。igbt并联需要相应的直流母线电容设计，来解决igbt模块并联的均流问题。

当igbt模块并联使用时，驱动和直流母线电容设计不合理等，都可能造成模块之间或重或轻的电流不均匀。严重的会导致单个模块电流过载，从而引发停机。对于igbt的并联连接，无论时静态特性，还是动态特性，最主要的问题是要保证模块之间的均流。

技术实现要素：

本实用新型目的之一在于提供一种用于并联igbt电力电子控制器的直流母线电容，用于解决现有技术的缺陷。

本实用新型实施例提供的一种用于并联igbt电力电子控制器的直流母线电容，包括:

芯子注塑组件，所述芯子注塑组件包括注塑体以及呈阵列排列贯穿所述注塑体的多个电容薄膜芯子；

负极铜排，与所述芯子注塑组件的上表面连接，所述负极铜排包括：水平设置的负极焊板、竖直设置的第一连接体、水平设置的第二连接体、竖直设置的负极铜排输入接线体、水平设置的负极输出设置体和六个水平设置的负极输出接线体；所述负极焊板设置在所述芯子注塑组件的上表面，所述负极焊板的右侧边与所述第一连接体的上侧边连接；所述第一连接体的下侧边与所述第二连接体左侧边连接，所述负极铜排输入连接体的下侧边与所述第二连接体右侧边连接；每个负极输出连接体的右侧边都与所述负极输出设置体的上侧边连接；所述负极铜排输入连接体的左侧边与所述第二连接体的右侧边连接且连接位置位于所述第二连接体的右侧边的中部；

正极铜排，与所述芯子注塑组件的下表面连接，所述正极铜排包括：水平设置的正极焊板、竖直设置的第三连接体、水平设置的第四连接体、竖直设置的正极铜排输入接线体、水平设置的正极输出设置体和六个水平设置的正极输出接线体；所述正极焊板设置在所述芯子注塑组件的下表面；所述正极焊板的右侧边与所述第三连接体的下侧边连接；所述第三连接体的上侧边与所述第四连接体左侧边连接，所述正极铜排输入连接体的下侧边与所述第四连接体右侧边连接；每个正极输出连接体的右侧边都与所述正极输出设置体的上侧边连接；所述正极铜排输入连接体的左侧边与所述第四连接体的右侧边连接且连接位置位于所述第四连接体的右侧边的中部；所述第四连接体上设置有可容所述负极铜排输入连接体穿过的孔；

所述正极铜排与所述负极铜排无接触位置；

壳体，所述壳体由正极铜排、负极铜排连接到所述芯子注塑组件后注塑形成，所述负极铜排输入连接体、正极铜排输入连接体、六个水平设置的负极输出接线体和六个水平设置的正极输出接线体都突出所述壳体设置。

可选的，六个水平设置的负极输出接线体和所述六个水平设置的正极输出接线体一一交错设置。

可选的，负极铜排输入连接体和所述正极铜排输入连接体交错设置。

可选的，负极焊板设置在所述芯子注塑组件的上表面包括：所述负极焊板对应于所述芯子注塑组件的每个电容薄膜芯子的位置设置有焊接机构；

可选的，正极焊板设置在所述芯子注塑组件的下表面包括：所述正极焊板对应于所述芯子注塑组件的每个电容薄膜芯子的位置设置有焊接机构。

可选的，负极输出设置体包括：

两条第一条型镂空，在所述负极输出设置体上位于左边第二个负极输出接线体和左边第三个负极输出接线体的中间位置、左边第四个负极输出连接体和左边第五个负极输出连接体的中间位置分别设置一个第一条型镂空，所述第一条形镂空从所述负极输出设置体上侧边向下延伸但不到达所述负极输出设置体的下侧边；

两条第二条形镂空，其中一条从所述负极输出设置体左侧边向右延伸，另一条从左边的第一条形镂空位置向左延伸；两条第二条形镂空之间的部分正好位于左边第一个负极输出接线体与左边第二个负极输出接线体中间位置；

两条第三条形镂空，其中一条从左边的第一条形镂空位置向右延伸，另一条从右边的第一条形镂空位置向左延伸；两条第三条形镂空之间的部分正好位于左边第三个负极输出接线体与左边第四个负极输出接线体中间位置；

两条第四条形镂空，其中一条从右边的第一条形镂空位置向右延伸，另一条从所述负极输出设置体的右侧边向左延伸；两条第四条形镂空之间的部分正好位于左边第五个负极输出接线体与左边第六个负极输出接线体中间位置。

可选的，正极输出设置体包括：

两条第五条型镂空，在所述正极输出设置体上位于左边第二个正极输出接线体和左边第三个正极输出接线体的中间位置、左边第四个正极输出连接体和左边第五个正极输出连接体的中间位置分别设置一个第五条型镂空，所述第五条形镂空从所述正极输出设置体上侧边向下延伸但不到达所述正极输出设置体的下侧边；

两条第六条形镂空，其中一条从所述正极输出设置体左侧边向右延伸，另一条从左边的第五条形镂空位置向左延伸；两条第六条形镂空之间的部分正好位于左边第一个正极输出接线体与左边第二个正极输出接线体中间位置；

两条第七条形镂空，其中一条从左边的第五条形镂空位置向右延伸，另一条从右边的第五条形镂空位置向左延伸；两条第七条形镂空之间的部分正好位于左边第三个正极输出接线体与左边第四个正极输出接线体中间位置；

两条第八条形镂空，其中一条从右边的第五条形镂空位置向右延伸，另一条从所述正极输出设置体的右侧边向左延伸；两条第八条形镂空之间的部分正好位于左边第五个正极输出接线体与左边第六个正极输出接线体中间位置。

本实用新型具有如下有益效果：

一，抗震性好，导热性好；

本实用新型电容结构，区别于传统薄膜电容采用灌胶工艺固定电容芯子和电容正、负极铜排的方法。采用电容铜排注塑工艺，通过低压注塑（或高压注塑），将铜排，芯子于电容壳体注塑为一个整体式结构，取消灌胶工艺过程，使电容有更好的抗振动性能，满足随机振动等级大于10g;同时，能部分优化电容散热效果，因为灌封胶胶水材料导热系数低，而且灌封胶所占体积较大，热阻大。

二，相比于传统环氧灌胶工艺薄膜电容产品，本实用新型直流母线电容体积和质量减小，省去了灌封胶所占体积和质量，同时简化电容制作工艺，省去了电容灌胶工艺过程，以及电极铜排复合压接过程。省去电极复合铜排间绝缘纸材料，省去灌封胶材料，降低了成本;

本实用新型电容结构，用电容铜排注塑工艺，通过低压注塑（或高压注塑），将铜排，芯子于电容壳体注塑为一个整体式结构，取消灌胶工艺。注塑工艺的塑料壁厚一般在2mm，因此可以大大减小薄膜电容体积；

由于本实用新型电容采用芯子，壳体，铜排一体化注塑制造工艺，相比于传统薄膜电容制作工艺，节省了真空灌胶、胶水高温固化，铜排复合压接等制作工艺，使得电容制作工艺大大简化，极大的提高电容生产节拍/周期;提高效率，降低成本。

三、为保证igbt模块并联的均流效果，对电容正、负极铜排做了处理，直流母线铜排结构使得模块端子上的电流均匀分布，保证并联功能实现，经过实测验证，并联igbt模块之间的电流差值小于5%。

四，电容铜排端子尺寸位置精确，解决安装上的困难；

传统灌胶工艺，铜排端子无法精确定位，同时由于灌封胶灌封工艺影响，导致最终电容铜排尺寸，位置，轮廓度公差很差;由于本实用新型电容结构，电容正、负极铜排采用复合注塑，与外壳一体化注塑成型，在成型模具中，正、负极铜排与外壳之间定位准确;因此，电容正、负极铜排的尺寸，位置度，轮廓度等形位公差比较好;可以有效解决目前电容与igbt模块装配困难的问题。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例中一种用于并联igbt电力电子控制器的直流母线电容的内部器件立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中一种芯子注塑组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一种负极铜排的结构示意图;

图4为本实用新型实施例中一种负极铜排的示意图;

图5为本实用新型实施例中一种正极铜排的结构示意图;

图6为本实用新型实施例中一种正极铜排的示意图;

图7为本实用新型实施例中一种负极输出设置体的结构示意图;

图8为本实用新型实施例中一种正极输出设置体的结构示意图;

图9为本实用新型实施例中一种用于并联igbt电力电子控制器的直流母线电容的立体示意图。

图中：

1、负极铜排；2、芯子注塑组件；3、正极铜排；4、壳体；11、焊接机构；12、负极输出接线体；13、负极焊板；14、第一连接体；15、第二连接体；16、负极铜排输入接线体；17、负极输出设置体；31、正极输出接线体；32、正极焊板；33、第三连接体；34、第四连接体；35、正极铜排输入接线体；36、正极输出设置体；61、第一条型镂空；62、第二条形镂空；63、第三条形镂空；64、第四条形镂空；71、第五条形镂空；72、第六条形镂空；73、第七条形镂空；74、第八条形镂空。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供了一种用于并联igbt电力电子控制器的直流母线电容，包括:

芯子注塑组件2，所述芯子注塑组件2包括注塑体以及呈阵列排列贯穿所述注塑体的多个电容薄膜芯子；

负极铜排1，与所述芯子注塑组件2的上表面连接，所述负极铜排1包括：水平设置的负极焊板13、竖直设置的第一连接体14、水平设置的第二连接体15、竖直设置的负极铜排输入接线体16、水平设置的负极输出设置体17和六个水平设置的负极输出接线体12；所述负极焊板13设置在所述芯子注塑组件2的上表面，所述负极焊板13的右侧边与所述第一连接体14的上侧边连接；所述第一连接体14的下侧边与所述第二连接体15左侧边连接，所述负极铜排输入接线体16的下侧边与所述第二连接体15右侧边连接；每个负极输出连接体的右侧边都与所述负极输出设置体17的上侧边连接；所述负极铜排输入接线体16的左侧边与所述第二连接体15的右侧边连接且连接位置位于所述第二连接体15的右侧边的中部；

正极铜排3，与所述芯子注塑组件2的下表面连接，所述正极铜排3包括：水平设置的正极焊板32、竖直设置的第三连接体33、水平设置的第四连接体34、竖直设置的正极铜排输入接线体35、水平设置的正极输出设置体36和六个水平设置的正极输出接线体31；所述正极焊板32设置在所述芯子注塑组件2的下表面；所述正极焊板32的右侧边与所述第三连接体33的下侧边连接；所述第三连接体33的上侧边与所述第四连接体34左侧边连接，所述正极铜排输入接线体35的下侧边与所述第四连接体34右侧边连接；每个正极输出连接体的右侧边都与所述正极输出设置体36的上侧边连接；所述正极铜排输入接线体35的左侧边与所述第四连接体34的右侧边连接且连接位置位于所述第四连接体34的右侧边的中部；所述第四连接体34上设置有可容所述负极铜排输入接线体16穿过的孔；

所述正极铜排3与所述负极铜排1无接触位置；

壳体4，所述壳体4由正极铜排3、负极铜排1连接到所述芯子注塑组件2后注塑形成，所述负极铜排输入接线体16、正极铜排输入接线体35、六个水平设置的负极输出接线体12和六个水平设置的正极输出接线体31都突出所述壳体4设置。

可选的，六个水平设置的负极输出接线体12和所述六个水平设置的正极输出接线体31一一交错设置。

可选的，负极铜排输入接线体16和所述正极铜排输入接线体35交错设置。

可选的，负极焊板13设置在所述芯子注塑组件2的上表面包括：所述负极焊板13对应于所述芯子注塑组件2的每个电容薄膜芯子的位置设置有焊接机构11。

可选的，正极焊板32设置在所述芯子注塑组件2的下表面包括：所述正极焊板32对应于所述芯子注塑组件2的每个电容薄膜芯子的位置设置有焊接机构11。

可选的，负极输出设置体17包括：

两条第一条型镂空61，在所述负极输出设置体17上位于左边第二个负极输出接线体12和左边第三个负极输出接线体12的中间位置、左边第四个负极输出连接体和左边第五个负极输出连接体的中间位置分别设置一个第一条型镂空61，所述第一条形镂空从所述负极输出设置体17上侧边向下延伸但不到达所述负极输出设置体17的下侧边；

两条第二条形镂空62，其中一条从所述负极输出设置体17左侧边向右延伸，另一条从左边的第一条形镂空位置向左延伸；两条第二条形镂空62之间的部分正好位于左边第一个负极输出接线体12与左边第二个负极输出接线体12中间位置；

两条第三条形镂空63，其中一条从左边的第一条形镂空位置向右延伸，另一条从右边的第一条形镂空位置向左延伸；两条第三条形镂空63之间的部分正好位于左边第三个负极输出接线体12与左边第四个负极输出接线体12中间位置；

两条第四条形镂空64，其中一条从右边的第一条形镂空位置向右延伸，另一条从所述负极输出设置体17的右侧边向左延伸；两条第四条形镂空64之间的部分正好位于左边第五个负极输出接线体12与左边第六个负极输出接线体12中间位置。

可选的，正极输出设置体36包括：

两条第五条型镂空71，在所述正极输出设置体36上位于左边第二个正极输出接线体31和左边第三个正极输出接线体31的中间位置、左边第四个正极输出连接体和左边第五个正极输出连接体的中间位置分别设置一个第五条型镂空71，所述第五条形镂空从所述正极输出设置体36上侧边向下延伸但不到达所述正极输出设置体36的下侧边；

两条第六条形镂空72，其中一条从所述正极输出设置体36左侧边向右延伸，另一条从左边的第五条形镂空位置向左延伸；两条第六条形镂空72之间的部分正好位于左边第一个正极输出接线体31与左边第二个正极输出接线体31中间位置；

两条第七条形镂空73，其中一条从左边的第五条形镂空位置向右延伸，另一条从右边的第五条形镂空位置向左延伸；两条第七条形镂空73之间的部分正好位于左边第三个正极输出接线体31与左边第四个正极输出接线体31中间位置；

两条第八条形镂空74，其中一条从右边的第五条形镂空位置向右延伸，另一条从所述正极输出设置体36的右侧边向左延伸；两条第八条形镂空74之间的部分正好位于左边第五个正极输出接线体31与左边第六个正极输出接线体31中间位置。

上述提供的用于并联igbt电力电子控制器的直流母线电容主要有以下优点：

一，电容结构抗震性好，导热性好。

二，相比于传统环氧灌胶工艺薄膜电容产品，体积和质量减小，省去了灌封胶所占体积和质量。

三，电容制作工艺简化，省去真空灌胶工艺、电极正负铜排复合压接，胶水高温固化流程。

四，直流母线铜排均流结构使得模块端子上的电流均匀分布，保证igbt并联功能实现。

五，电容铜排端子尺寸位置精确，解决电容端子铜排安装上的困难。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。