[发明专利]铝电解电容器和薄膜电容器并联复合模组

说明书

技术领域

本发明涉及电动车辆电机驱动控制器主回路用平滑滤波电容器的选用，以及提供一种铝电解电容器和薄膜电容器并联复合模组。

背景技术

通常大功率的电力电子变频、变流装置普遍采用铝电解电容器和薄膜吸收电容器并联应用，大容量、高阻抗的铝电解电容器和小容量、低阻抗的薄膜电容器分别对应由电机反电动势引起的低频纹波电压和功率半导体开关动作引起的高频纹波电压，为主回路做滤波平滑电压及提供无功补偿作用。

电机驱动控制器作为电动车辆驱动电机的变频控制装置，要求控制器采用的元器件具备易安装、耐冲击振动、小体积、模块通用化等特点，由于薄膜电容器易于实现矩形方块状的产品制造，实现电机控制器快速简易安装；而且薄膜电容器内部金属化膜加灌封胶结构可以承受超强的冲击振动；所以目前矩形方块状的薄膜电容器在电动车辆电机驱动控制器中得到了普遍采用。

但是当驱动电机功率较大时，提供无功补偿需要采用大容量的滤波电容器，由于薄膜电容器在静电容量密度方面与铝电解电容器存在巨大差距，所以薄膜电容器相比铝电解电容器实现小体积仍存在相当的难度；而且薄膜电容器和铝电解电容器在静电容量与成本比率方面相差悬殊，特别是汽车厂商对部件低成本化要求强烈，所以采用大容量的薄膜电容器不利于实现电机驱动控制器的小体积、低成本。

大功率变频、变流装置一般采用多只大型圆柱体的铝电解电容器并联方式，铝电解电容器以铝外壳作为结构支撑框架，其强度不足以支持电解电容器中心较大重量和体积的芯包在冲击振动条件下的可靠性，为保证冲击振动条件下铝电解电容器的结构可靠性必须尽量降低电容器中心芯包的体积和重量，因而必须采用小型铝电解电容器产品以保证振动环境条件下的可靠性；并且小型铝电解电容器并联模组相比大型铝电解电容器的并联模组其单位容积的静电容量密度更有优势，如专利201310009423.5中记载的电容器模组及结构，已实现了矩形方块状小型化、可以快速简易安装的铝电解电容器模组。

在专利201310009423.5中记载的铝电解电容器模组结构基础上，如何与小容量、低阻抗的薄膜电容器形成并联复合应用结构，弥补高电压条件下，铝电解电容器模组在吸收高频、大纹波电流方面能力的不足，仍然是电机驱动控制器结构设计工程师的一道难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝电解电容器和薄膜电容器一体化并联应用的模组，实现电动车辆电机驱动控制器主回路电容器的小体积、易安装、耐冲击振动；帮助实现电机驱动控制器通用模块化；并且相比薄膜电容器具有明显的成本优势。

本发明的技术解决方案是所述铝电解和薄膜电容器一体化并联应用的模组分为铝电解电容器模组和薄膜电容器模组两个部分，其特殊之处在于：铝电解电容器模组和薄膜电容器模组各有一对正、负极母排，并分别引出一组或多组正负极端子与IGBT模块的正负极输入端子叠加对应同时安装。

作为优选：所述铝电解电容器模组和薄膜电容器模组分别装入并联复合模组的一体化外壳内，铝电解电容器模组部分采用绝缘导热硅胶进行灌封，并形成灌封平面作为与散热底板接触的散热面；薄膜电容器模组灌封或粘接，使叠层母排和薄膜电容器与壳体连接为一体，保证在冲击振动条件下的结构可靠性。

作为优选：所述铝电解电容器模组包括层叠母排的正极母排、绝缘板和负极母排，对应正、负极输出端子中间位置安装的导风槽，和在正、负极母排两侧安装的铝电解电容器，铝电解电容器顶部防爆阀装入导风槽卡口内，正、负极引线分别与正、负极母排焊接连通，形成层叠母排输出端子、导风槽和铝电解电容器构成的铝电解电容器模组，或多组铝电解电容器模组的并联结构模组；铝电解电容器模组结构上方设有的正、负极输入端子与层叠母排的正负极对应连接；所述薄膜电容器模组包括层叠母排的正极母排、绝缘板和负极母排，对应每组输出端子两边和中间位置安装的薄膜电容器。

作为优选：所述铝电解电容器模组和所述薄膜电容器模组各有一对正负极母排，铝电解电容器模组和薄膜电容器模组两个部分的正、负极母排横向平行排布；所述薄膜电容器模组的叠层母排平面和正、负极端子平面保持平行或保持垂直，还可以形成角度。

作为优选：所述铝电解电容器模组和薄膜电容器模组各分别引出一组或多组正、负极端子与IGBT模块的正、负极输入端子对应叠加同时安装，所述薄膜电容器模组叠层母排引出的端子和所述铝电解电容器模组叠层母排引出的端子上下重合后用一颗螺钉与IGBT模块输入端子连接安装。

作为优选：所述铝电解电容器模组上方正、负极输入端子位置在铝电解电容器模组正上方、斜上方或侧上方。