[发明专利]功率电容器

说明书

本发明涉及一种带有集成的抗干扰电容的功率电容器。

背景技术

带有中间回路电容器形式的功率电容器的脉冲逆变器得到广泛应用，例如应用在机动车技术中。对于在混合动力汽车或者电动汽车中的驱动而言，通常使用感应式电机形式的电机，其与脉冲逆变器连接地被驱动，其中所述脉冲逆变器通常也被称为换流器。在此，电机任选地在电动机运行或者发电机运行中工作。在电动机运行中，电机产生驱动力矩，该驱动力矩在使用于混合动力汽车中时支持内燃机（例如在加速阶段中）。在发电机运行中，电机产生电能，其存储在能量存储器中，例如存储在电池中。为了稳定电池电压，设置有中间回路电容器。电机的工作方式和功率通过脉冲逆变器来调节。

为了至少在很大程度上消除由于感应式电机的各相绕组的寄生电容导致的电磁干扰，必须采取EMV措施（EMV＝电磁兼容性）。对此通常的方式是将分立抗干扰电容器形式的抗干扰电容集成到脉冲逆变器中，其中其分别连接在来自电池的端子和脉冲逆变器的壳体的壳体地之间。

发明内容

本发明提出了一种功率电容器，尤其是中间回路电容器，其可以安装在电子设备单元的壳体壁上，尤其是功率电子设备单元的壳体壁上，带有平面地构建的馈电单元用于对功率电容器馈电，其中第一馈电单元的第一部分区域在安装状态中与电子设备单元的壳体壁相邻并且相间隔地延伸，并且其中在第一馈电单元的第一部分区域和电子设备单元的壳体壁之间设置有由不同于空气的介电材料构成的层。

此外，本发明还提出一种功率电容器，尤其是中间回路电容器，其带有电容器壳体，该电容器壳体具有尤其是金属构成的第一壳体壁，所述第一壳体壁能够与电子设备单元的壳体、尤其是功率电子设备单元的壳体电连接，并且带有平面地实施的馈电单元用于对功率电容器馈电，其中第一馈电单元的第一部分区域在壳体的内室中与第一壳体壁或者与电容器壳体的同第一壳体壁导电连接的其他壳体壁相邻并且相间隔地延伸。根据本发明，在第一馈电单元的第一部分区域和该壳体壁之间设置有由不同于空气的介电材料构成的层。

通过引入电介质，其例如可以构建为介电膜或者介电凝胶或者介电树脂，在馈电单元的朝向壳体壁的部分区域和壳体壁之间另一方面构建平面电容器形式的抗干扰电容，所谓的Y型电容器，有害的干扰电流可以通过其流走。如果功率电容器在朝向电子设备单元的壳体的侧上是开放的，即并未被电容器壳体包围，则直接在功率电容器的馈电单元和电子设备单元的壳体壁之间构建平面电容器，并且由此直接建立对电子设备单元的壳体地的连接。如果功率电容器在朝向电子设备单元的壳体的侧上通过电容器壳体来保护，则通过如下方式建立至电子设备单元的壳体地的电连接：功率电容器的壳体壁与电子设备单元的壳体电连接，即导电连接。这通常通过如下方式进行：功率电容器直接安装在电子设备单元上，该电子设备单元例如可以是脉冲逆变器。功率电容器以及电子设备单元的壳体在此有利地由金属制成。

由此，本发明所基于的思想是，抗干扰电容通过适当地引入介电材料到功率电容器中而直接集成到功率电容器中。由此，可以节省针对分立的抗干扰电容以及其安装到电流布线结构上的额外成本。此外，无需额外的结构空间。此外，干扰电流可以通过在功率电容器内形成的平面电容器而比通过电感性地起作用的分立抗干扰电容的连接线路明显阻抗更小地流走。因为传统的抗干扰电容的如电感地起作用的薄的连接线也影响电容性作用，所以在功率电容器内的平面电容器与此相比可以设计有较小的电容。

根据本发明的一个实施形式，馈电单元至少在第二部分区域中基本上重叠并且彼此间隔地延伸，该第二区域也可以对应于第一馈电单元的第一部分区域。在馈电单元之间的第二部分区域中设置有由不同于空气的介电材料构成的层。有利的是，在此使用对于高频技术合适的介电材料作为介电材料。

借助两个馈电单元之间的介电材料构建的平面电容器形成X电容器，其与实际的、通过一个或多个电容器卷包（Kondensatorwickel）以及必要时通过其他的部件形成的功率电容器平行。功率电容器可以根据功能而吸收大的能量额，然而是“缓慢的”。通过使用对于高频技术合适的电介质，附加的X电容器可以明显“更快”地设计，使得可以更好地短路更高的频率并且由此可以改进抗干扰作用。