电容器组件的制作方法

1.本实用新型涉及一种电容器组件。


背景技术：

2.产生故障的薄膜电容器通常会引起薄膜电容器的外壳内的压力升高。
3.在一种已知的电容器组件中，存在一种压力传感器构件，该压力传感器构件附接到电容器外壳上，并适于响应于电容器外壳内的预定压力上升而产生电信号，由此所述电信号指示了电容器的故障情况。
4.上文中描述的已知电容器组件的问题是电容器外壳旁边的压力传感器构件需要空间。另外，压力传感器构件及其信号线通常都必须设置有附加的绝缘物，以使得电容器外壳与连接至压力传感器构件的信号线的电路板的不同电势不会引起问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是开发一种电容器组件，通过该电容器组件可以解决上述问题。本实用新型的目的是通过以下所描述的电容器组件来实现的。
6.本实用新型提供了一种电容器组件，包括：外壳；至少一个电容器，所述至少一个电容器放置在所述外壳内，并包括第一电极、第二电极和使所述第一电极与所述第二电极电绝缘的电介质；以及压力传感器系统，所述压力传感器系统包括压力传感器构件，所述压力传感器构件适于响应于所述外壳内的预定压力增加而产生电信号，其特征在于，所述压力传感器系统包括压力通道，所述压力通道在所述外壳的内部与所述压力传感器构件之间建立气体连接，并且所述压力传感器构件与所述外壳间隔开。
7.本实用新型基于将压力传感器构件与相应电容器间隔开，并为电容器组件提供压力通道，该压力通道在电容器外壳的内部与压力传感器构件之间形成气体连接。
8.本实用新型的电容器组件的优点是，无需在电容器外壳的侧部为压力传感器构件预留空间，而是可以将压力传感器构件放置成与电容器间隔开。此外，在压力通道由电绝缘材料制成的情况下，压力传感器构件可以处于任何电势，这给定位压力传感器构件提供了甚至更大的自由度。另外，无需在电容器外壳内为压力传感器构件留出空间，这意味着可以减小外壳大小，或者替代性地，可以在外壳的外部尺寸保持不变的情况下增加电容器的电容。在本实用新型的实施方式中，压力传感器构件连接到电路板上，并且电容器放置在其他地方。
附图说明
9.现在将结合优选的实施方式并参照附图1来描述本实用新型，附图1 示出了根据本实用新型的实施方式的电容器组件。
具体实施方式
10.图1示出了一种电容器组件，该电容器组件包括外壳24、六个电容器2、压力传感器系统、电路板7和控制器8。每个电容器2放置在外壳 24内，并包括第一电极、第二电极和使第一电极与第二电极电绝缘的电介质。在图1中，外壳24的顶壁被省略以显示位于外壳24内的电容器2。
11.压力传感器系统包括压力传感器构件4和压力通道6。压力传感器构件4与外壳24间隔开，并且适于响应于外壳24内的预定压力增加而产生电信号。压力通道6在外壳24的内部与压力传感器构件4之间建立气体连接。
12.每个电容器2是薄膜电容器，在该薄膜电容器中第一电极与第二电极之间的电介质包括聚丙烯。在替代性实施方式中，至少一个电容器是薄膜电容器，该薄膜电容器的电介质包括另一种塑料材料。在另一替代性实施方式中，至少一个电容器是薄膜电容器以外的另一种类型的电容器。
13.压力通道6是由电绝缘材料制成的气密软管，其具有足够的耐热性和抗振性。在替代性实施方式中，压力通道是硬管。挠性软管的优点是易于缩短到适合每种组件的长度。另外，挠性软管甚至在不被缩短的情况下适配其中外壳中的压力开口的位置与压力传感器构件的位置相对于彼此不同的多个不同的组件。硬管的优点是其更好的将压力变化可靠地从外壳传递到压力传感器构件的能力。
14.在故障情况下在外壳24内部发生的压力增加是由出故障的电容器2 中的温度升高至超过300℃引起的，在这个温度点时，电介质中的聚丙烯开始崩解，这产生了碳氢化合物。碳氢化合物的形成增加了外壳24内的压力，并且该压力增加可由压力传感器构件4检测到。
15.外壳24与压力通道6和压力传感器构件4一起形成气密实体。因此，由压力传感器构件4检测到的压力与外壳24内的主要压力相同。另外，所述气密实体确保压力传感器构件4也能够检测在外壳24内相对缓慢地形成碳氢化合物的情况。
16.在替代性实施方式中，由外壳、压力通道和压力传感器构件形成的实体不是完全气密的，但是密封等级被选择为使得压力传感器构件能够检测到放置在外壳内的至少一个电容器的突然发生的故障。当电容器突然失效时，外壳内的压力迅速升高，从而压力传感器构件能够在由该故障情况引起的压力有时间从由外壳、压力通道和压力传感器构件所形成的实体中排出之前检测到预定的压力增加。
17.控制器8通信地连接到压力传感器构件4，并且适于响应于压力传感器构件4的电信号而关断至少一个电容器2的第一电极与第二电极之间的电压。使预定的压力增加——压力传感器元件4适于针对该预定的压力增加通过产生电信号来反应——被选择得足够高，以使得电容器2的负载的常规变化和/或周围环境的温度或压力波动不会产生电信号。
18.在实施方式中，外壳内的预定压力增加包括要被超过的预定压力值。在替代性实施方式中，外壳内的预定压力增加包括外壳内部与外壳外部空间之间的预定压力差。在另一替代性实施方式中，外壳内的预定压力增加包括外壳内压力的大小和其上升速率等条件。
19.压力传感器构件4通过软焊连接在电路板7上。控制器8放置在单独的电路板上。电容器2未连接至任何电路板。在一实施方式中，压力传感器构件通过无需软焊的接合方式连
接到电路板。在另一个替代性实施方式中，压力传感器构件和控制器被放置在同一电路板上。
20.在替代性实施方式中，每个电容器被放置在它们自己的外壳中，并且每个电容器由对应的压力传感器构件监控。在该实施方式中，可以检测到损坏的电容器并对该电容器断电，并且可以使处于工作状态的电容器维持通电。
21.在图1的实施方式中，仅电容器被放置在外壳24内。在替代性实施方式中，其故障会引起外壳内压力增加的类型的其他部件也被放置在外壳中。在这种情况下，使电信号产生的外壳内的预定压力增加被选择为使得其也能够检测到所述其他部件的故障。
22.对于本领域技术人员显而易见的是，可以以许多不同方式来实现本实用新型的基本构思。因此，本实用新型及其实施方式不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内变化。


技术特征：
1.一种电容器组件，包括：外壳(24)；至少一个电容器(2)，所述至少一个电容器(2)放置在所述外壳(24)内，并包括第一电极、第二电极和使所述第一电极与所述第二电极电绝缘的电介质；以及压力传感器系统，所述压力传感器系统包括压力传感器构件(4)，所述压力传感器构件(4)适于响应于所述外壳(24)内的预定压力增加而产生电信号，其特征在于，所述压力传感器系统包括压力通道(6)，所述压力通道(6)在所述外壳(24)的内部与所述压力传感器构件(4)之间建立气体连接，并且所述压力传感器构件(4)与所述外壳(24)间隔开。2.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，所述电容器组件包括控制器(8)，所述控制器(8)通信地连接至所述压力传感器构件(4)，并且适于响应于来自所述压力传感器构件(4)的电信号而切断所述至少一个电容器(2)的所述第一电极与所述第二电极之间的电压。3.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，所述压力通道(6)由电绝缘材料制成。4.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，所述外壳(24)与所述压力通道(6)和所述压力传感器构件(4)形成气密实体。5.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，所述至少一个电容器(2)是薄膜电容器。6.根据权利要求1所述的电容器组件，其特征在于，所述电容器组件包括电路板(7)，所述压力传感器构件(4)安装在所述电路板(7)上。

技术总结
一种电容器组件，该电容器组件包括：外壳(24)；放置在外壳(24)内的至少一个电容器(2)，所述至少一个电容器(2)包括第一电极、第二电极和使第一电极与第二电极电绝缘的电介质；以及压力传感器系统，该压力传感器系统包括压力传感器构件(4)，该压力传感器构件(4)适于响应于外壳(24)内的预定压力增加而产生电信号。压力传感器系统包括压力通道(6)，该压力通道(6)在外壳(24)的内部与压力传感器构件(4)之间建立气体连接，并且压力传感器构件(4)与外壳(24)间隔开。(24)间隔开。(24)间隔开。


技术研发人员：泰穆
受保护的技术使用者：ABB瑞士股份有限公司
技术研发日：2021.04.15
技术公布日：2022/4/21