[发明专利]集成EMC和泄放功能的薄膜电容及其电机控制器

说明书

本发明公开了一种集成EMC和泄放功能的薄膜电容及其电机控制器，薄膜电容包括顶部封口、底部开口的电容壳体以及设置于电容壳体上下端的散热上盖和水冷底板，所述电容壳体内部从下至上依次设有导热绝缘垫、叠层母排、X电容芯卷，所述叠层母排上设有包括Y电容、泄放电阻、PCB板的EMC模块，所述电容壳体内填充有环氧封装胶将X电容芯卷、EMC模块封装，所述电容壳体表面设有磁环供所述叠层母排的输入端子穿过。本发明薄膜电容安装至电机控制器壳体内时，薄膜电容顶部和底部都有冷却设计，可以同时利用电机控制器壳体的水道散热面和控制器上盖的风冷散热面进行双面冷却。

技术领域

本发明涉及电机控制器用薄膜电容，具体地指一种集成EMC和泄放功能的双面水冷式薄膜电容及其电机控制器。

背景技术

目前新能源汽车的电机功率和功率密度不断提升，对电机控制器内X电容的容量需求也不断增大，随之会带来电容内部发热严重，整体体积增大的问题，使得一方面不利于提高电机控制器的功率密度，另一方面也给电机控制器的可靠性带来风险。传统的散热方式已经不能满足高功率电机控制器用电容的可靠性需求。另外，随着目前对电动汽车电磁兼容性要求和对电容器放电速率要求的提高，电机控制器的EMC性能和电容放电能力就显得尤为重要，传统电机控制器用薄膜电容器仅有抑制差模干扰用的X电容，而EMC模块和电容放电用的泄放模块则另外安装在电机控制器内其他位置，造成了空间浪费，也延长并恶化了信号的传导回路，降低了EMC性能和放电速率，同时这些器件难以较好固定，受到振动会有失效的风险。在安装方式方面，目前的薄膜电容只利用了电机控制器壳体作为热交换面，而电机控制器上盖却难以被利用，另外，电机控制器上盖通常设计的较薄，较平整，所以抗震性能较差。

中国专利CN110335755A公开了一种集成安规滤波电容的水冷薄膜电容及电机控制器，该专利具有以下缺陷：1.集成了相关EMC器件和水冷功能，但未设置泄放模块，无法快速放电；2.EMC模块及电路板安装在电容壳体外部，易造成磕碰损坏，牢固性能和绝缘性能较差；3.铁氧体共模电感(属于磁环的一种)灌封在电容壳体内部，灌封时环氧树脂的高温会损伤磁性材料；4.电容壳体内两侧设置竖向的冷却水管，散热面积小且没有覆盖到铜排和芯卷，还要与外部IGBT模块的水冷腔连通，会有冷却液泄漏的风险；电容壳体只在顶部与IGBT模块形成热交换面，散热面利用不充分；5.塑料外壳由于铜排的引出，需要在壳体三个侧面开孔，造成环氧灌封工艺可行性差。

因此，需要开发出一种结构简单、封装方便、在电容壳体内部集成EMC和泄放模块、电容壳体顶面和底面均可散热的水冷式薄膜电容及其电机控制器。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、封装方便、在电容壳体内部集成EMC和泄放模块、电容壳体电容壳体顶面和底面均可散热的水冷式薄膜电容及其电机控制器。

本发明的技术方案为：一种集成EMC和泄放功能的薄膜电容，其特征在于，包括顶部封口、底部开口的电容壳体以及设置于电容壳体上下端的散热上盖和水冷底板，所述电容壳体内部从下至上依次设有导热绝缘垫、叠层母排、X电容芯卷，所述叠层母排上设有包括Y电容、泄放电阻、PCB板的EMC模块，所述电容壳体内填充有环氧封装胶将X电容芯卷、EMC模块封装，所述电容壳体表面设有磁环供所述叠层母排的输入端子穿过。

优选的，所述叠层母排包括从下至上依次叠放的负极母线铜排、绝缘纸、正极母线铜排，所述负极母线铜排、正极母线铜排边缘均设有焊接端与X电容芯卷连接。

进一步的，所述负极母线铜排设有一个负极输入端子和多个负极输出端子，所述正极母线铜排设有一个正极输入端子和多个正极输出端子，所述电容壳体底部设有多个凹槽供负极输入端子、负极输出端子、正极输入端子、正极输出端子穿出。

更进一步的，所述正极输入端子、负极输入端子从电容壳体沿长度方向的一端穿出后穿过磁环，所述负极输出端子、正极输出端子均从电容壳体同一侧穿出。X电容芯卷为多个，沿电容壳体长度方向间隔设置，