[发明专利]一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容

说明书

本发明涉及高压陶瓷电容领域，公开了一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，该母线支撑电容包括正母排、负母排和若干个高压瓷片电容；正母排上集成有母排正网络，且正母排一侧设有若干个正母排接口端；负母排上集成有母排负网络，且负母排一侧设有若干个负母排接口端；负母排接口端与正母排接口端相互交错，且均用于连接半桥SiC模块或者多层复合母排；各高压瓷片电容均匀等间距设于在正母排和负母排之间，且高压瓷片电容的正极端与正母排连接并接入母排正网络，其负极端与负母排连接并接入母排负网络；相邻高压瓷片电容之间具有散热流体。本发明能够有效增加空间利用率，无需考虑焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离。

技术领域

本发明涉及高压陶瓷电容领域，具体涉及一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容。

背景技术

目前，新能源汽车逆变器中大多使用碳化硅功率器件，以提升开关频率和功率密度，但碳化硅功率器件容易受到母线电容功率密度的限制。为了解除电容功率密度的限制，现有的SiC逆变器中逐渐开始使用高压陶瓷电容代替常规的金属膜电容，高压陶瓷电容具有体积小、内阻小和寿命长等诸多优势，未来在新能源汽车车用逆变器中必将占据主导地位。

现有的高压陶瓷电容一般以厚铜PCB作为母线电容的BUS母排，PCB的顶层和底层均设计有直流母线的正负网络，且正负母线网络上开窗多个焊盘，以便于电容与PCB进行焊接组装。然而该高压陶瓷电容仍存在以下缺点：

1、由于PCB的顶层和底层均集成有母排正负网络，因此，设计上要充分评估焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离，造成一定空间的浪费；

2、多个电容的端子均焊接在PCB的同一侧，导致所有电容的母线正网络(或负网络)在汇流前均需要过孔换层到PCB的另一侧，而换层过孔容易成为限制电流的主要因素；

3、电容焊盘间以及与功率模块链接的功率端子间具有较小的间隙，限制了电容的使用环境(湿度、污染物等)

4、母排PCB因电容安装、裸露焊盘及换层过孔的存在，限制了其散热方式，导致电容很难进行有效的散热；

综上，为了克服以上缺陷，本发明设计了一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供了一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，能够有效增加空间利用率，无需考虑焊盘与焊盘间的安全间隙和爬电距离。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种新型的汽车逆变器用高压陶瓷母线支撑电容，该母线支撑电容包括正母排、负母排和若干个高压瓷片电容。

正母排上集成有母排正网络，且正母排一侧设有若干个正母排接口端；

负母排上集成有母排负网络，且负母排一侧设有若干个负母排接口端；负母排接口端与正母排接口端相互交错，且均用于连接半桥SiC模块或者多层复合母排；

各高压瓷片电容均匀等间距设于在正母排和负母排之间，且高压瓷片电容的正极端与正母排连接并接入母排正网络，其负极端与负母排连接并接入母排负网络；相邻高压瓷片电容之间具有散热流体。

进一步设置，前述的正、负母排的尺寸及设计完全一致，且整体电容总成的最小安全间距为电容本体。

如此设置，该母线支撑电容上电容的分布没有空间浪费，没有安规短板。

进一步设置，前述的相邻所述高压瓷片电容的间距为2mm。

进一步设置，前述的正、负母排均为PCB。

如此设置，高压瓷片电容的顶部和底部均有PCB包裹，使得该母线支撑电容与其它电器件的集成更容易，也更安全。