一种48v的bsg电机逆变器的集成式电容模块
阅读说明：本技术 一种48v的bsg电机逆变器的集成式电容模块 (Integrated capacitor module of 48V BSG motor inverter ) 是由 郭慧 倪鹏 韩振 于 2021-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块,包括正负母排由正母排和负母排采用层叠结构构成,正母排在负母排上方,正母排和负母排之间设有绝缘层；正负母排的一侧设有连接臂,其余三侧设有一根以上端子臂,连接臂和端子臂折弯使正负母排呈盒体,盒体内底部为电容安装面；端子臂呈U型,端子臂外端设有端子,连接臂设有连接孔,连接孔安装输出螺杆,正母排连接臂一侧的电容安装面外侧设有让位孔,正负母排在让位孔处各设有PCB针脚,负母排的PCB针脚经让位孔中伸出,电容安装面均匀设有一个以上安装电解电容的电容安装位。本发明整体结构紧凑,体积小,电容容值大,兼顾抗震性与散热性,可满足商用车BSG系统使用及小型轻量化发展需要。(The invention discloses an integrated capacitor module of a 48V BSG motor inverter, which comprises a positive bus and a negative bus, wherein the positive bus and the negative bus are formed by adopting a laminated structure; one side of the positive and negative bus bar is provided with a connecting arm, the other three sides are provided with more than one terminal arm, the connecting arm and the terminal arm are bent to enable the positive and negative bus bar to be a box body, and the bottom in the box body is a capacitor mounting surface; the terminal arm is U type, and the terminal arm outer end is equipped with the terminal, and the linking arm is equipped with the connecting hole, and output screw is installed to the connecting hole, and the capacitance installation face outside of positive female row linking arm one side is equipped with the hole of stepping down, and positive and negative female row respectively is equipped with the PCB stitch in the hole of stepping down, and the PCB stitch of female arranging of burden stretches out in the hole of stepping down, and the capacitance installation face evenly is equipped with the capacitance installation position of more than one installation electrolytic capacitor. The BSG capacitor has the advantages of compact integral structure, small volume, large capacitance value of the capacitor, shock resistance and heat dissipation, and can meet the requirements of use of a BSG system of a commercial vehicle and small-sized lightweight development.)
技术领域
本发明属于电机逆变器
技术领域
，尤其涉及一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块。背景技术
节能减排是全人类共同的责任，也是绝大多数社会成员的强烈愿望。在化石燃料日益枯竭和汽车技术飞速发展大环境下，国家对汽车油耗和排放要求越来越严格。虽然无论节能减排效果，还是先进程度，BSG技术都不如燃料电池、纯电动技术，但这种技术，正在逐渐被业内专家一致看好，有可能在未来相当长一段时间内占据传统动力汽车节能减排主流技术的地位，因为任何一种节能减排技术，要想获得大规模普及，前提是价格必须能够让人接受。BSG技术最大优势在于对整车改动小，增加的成本有限。以配装BSG的奇瑞A5为例，厂商定价为7.48万元，与价格6.98万的普通A5相比，仅增加大约7%，这为普通消费者购买BSG车型创造了条件。况且，随着市场规模的扩大，BSG技术应用成本有望得到进一步降低，当BSG车型价格与同型号的传统动力汽车价格差异减少到一定程度时，BSG技术的成本因素几乎可以忽略不计。加上现在新能源汽车存在电池衰减快、续航里程较短和充电速度慢等问题，使得纯电汽车普及使用的便捷程度大受影响，尤其在商用车领域，行驶里程多、输出功率大让纯电商用车目前发展受到限制。48V的BSG（Belt-driven Starter Genertor）属于混合动力中的弱混技术，是一种将逆变控制器与电机集成的电机系统，可在汽车怠速时实现电机快速启停，制动时进行能量回收。爬坡时提供助力，综合节油效率可达到8-12%，符合被公认为“3R”的绿色设计原则，即Reduce,Reuse,Recycle，减少环境污染、减小能源消耗，产品和零部件的回收再生循环或者重新利用。
目前48V的BSG系统已在部分乘用车上应用。由于BSG系统安装于发动机前端轮系，其安装空间较小且工作环境复杂、温度高、振动大，这就对BSG系统的零部件提出了更严苛的要求，如对其电容模块要求容量大，纹波电流小、体积小且抗震性能好。商用车启动功率和转矩较大，工作条件更苛刻，因此商用车领域还没有该系统的成功应用。在申请号为CN201920974047.6的中国实用新型专利中记载了一种用于IBSG电机控制器的集成式封装电解电容模块，集成母排、电解电容与输出螺杆，耐机械振动好且散热性能好，但其体积仍相对臃肿，外观不够美观，容值相对较小，不能满足于大功率商用车BSG系统使用需求。因此针对商用车BSG系统电容模块的设计还亟待开发。为此，需要设计出一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块。
发明内容
本发明的目的在于提供一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，以解决背景技术中现有的电容模块集成度不高，容值较小，不能满足于大功率商用车BSG系统使用需求的问题。
为实现上述目的，本发明的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块的具体技术方案如下：
一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，包括正负母排，所述正负母排由正母排和负母排采用层叠结构构成，正母排在负母排上方，正母排和负母排之间设有绝缘层；正负母排的一侧设有连接臂，其余三侧设有一根以上端子臂，连接臂和端子臂折弯使正负母排呈盒体，盒体内底部为电容安装面；端子臂呈U型，端子臂外端设有端子，连接臂设有连接孔，连接孔安装输出螺杆，正母排连接臂一侧的电容安装面外侧设有让位孔，正负母排在让位孔处各设有PCB针脚，负母排的PCB针脚经让位孔中伸出，电容安装面均匀设有一个以上安装电解电容的电容安装位，本发明整体结构紧凑，体积小，电容容值大，纹波电流小，兼顾抗震性与散热性，可满足商用车BSG系统使用及小型轻量化发展需要。
进一步的，所述电容安装面相切设有电容支架，电容支架设有供电解电容穿过的电容穿孔，用于提高本发明的整体性。
进一步的，所述电容支架高度大于正负母排折弯形成的深度，使电容支架可以固定散热壳。
进一步的，所述电容穿孔夹持电解电容，用于稳固电解电容。
进一步的，所述电容支架下端面设有装配孔，所述装配孔处设置有定位柱，所述定位柱下端面与电容安装面外切，定位柱外侧面与电解电容外侧面外切，所述定位柱侧面设有加强筋，所述电容支架上设有螺杆连接孔，所述螺杆连接孔内设有金属套筒，用于提高电容支架的稳定性和本发明点的整体性。
进一步的，所述电容支架上端面耦合设有散热壳，用于优化散热效果。
进一步的，所述电容支架与散热壳接触处设有胶槽，所述电容支架和散热壳接触缝隙处填充密封胶，增加与散热壳粘结效果，其中较大的胶槽设有凸台，除容纳更多密封胶，提高粘结效果外，与散热壳装配时还可起到定位支撑作用，提高整体结构抗震性。
进一步的，所述端子处设有端子焊接面，各端子焊接面全等，便于自动化焊接，提高效率。
进一步的，所述绝缘层为母排绝缘垫，所述母排绝缘垫将正母排和负母排完全隔开，电容安装面处的母排绝缘垫的轮廓不小于正负母排外围轮廓，优化绝缘效果，用材便于采购。
进一步的，所述电容安装位设有供电解电容引脚穿过的电容安装孔，所述电容安装位采用开槽压扁结构，不仅可以保证电解电容引脚焊接空间，而且可在焊接时减小焊点处散热，提高可焊性，保证电解电容引脚与母排焊接牢固。
相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：
1.本发明整体结构紧凑，体积小，兼顾抗震性与散热性，可满足商用车BSG系统使用及小型轻量化发展需要。
2.本发明正负母排采用层叠结构，电感小同时有利于散热。
3.本发明端子臂处使用U型折弯，便于正负母排层叠，与电容支架贴合。
4.本发明端子焊接面积相同，层叠后距功率模块焊接面高度一致，可避免反复调整焊接参数，提高焊接效率。
5.本发明缘层为母排绝缘垫，所述母排绝缘垫将正母排和负母排完全隔开，电容安装面处的母排绝缘垫的轮廓不小于正负母排外围轮廓，优化绝缘效果，用材便于采购。
6.本发明电容安装位采用开槽压扁结构，不仅可以保证电解电容引脚焊接空间，而且可在焊接时减小焊点处散热，提高可焊性，保证电解电容引脚与母排焊接牢固。
7.本发明电容支架设有胶槽，增加与散热壳粘结效果，其中较大的胶槽设有凸台，除容纳更多密封胶，提高粘结效果外，与散热壳装配时还可起到定位支撑作用，提高整体结构抗震性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明正负母排结构爆炸示意图；
图3为本发明剖面示意图；
图4为本发明电容支架俯视图；
图5为本发明电容支架仰视图；
图中标号说明：1.正母排，11.让位孔，2.负母排，21.电解电容，22.电容安装孔，23.开槽压扁结构，3.连接臂，31.连接孔，32.凸筋结构，4.端子臂，41.端子，5.PCB针脚，6.电容支架，61.电容穿孔，62.装配孔，63.定位柱，64.金属套筒，65.胶槽，66.散热壳装配孔，7.散热壳，9.母排绝缘垫。
具体实施方式
：
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的理解。
如图1至图5所示，设计出一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，包括正负母排，所述正负母排由正母排1和负母排2采用层叠结构构成，正母排1在负母排2上方，电感小，大面积正负母排同时有利于散热；正母排1和负母排2之间设有绝缘层；正负母排的一侧设有连接臂3，其余三侧设有一根以上端子臂4，连接臂3和端子臂4折弯使正负母排呈盒体，盒体内底部为电容安装面；端子臂4呈U型，便于正负母排层叠，与电容支架6贴合；端子臂4外端设有端子41，连接臂3设有连接孔31，连接孔31安装输出螺杆，正母排1连接臂3一侧的电容安装面外侧设有让位孔11，正负母排在让位孔11处各设有PCB针脚5，负母排2的PCB针脚5经让位孔11中伸出，保证电容组件与PCB模块连接；电容安装面均匀设有一个以上电容安装位，电容安装位连通设有电解电容21，优选为铝电解电容，先与负母排2对应焊接孔装配，焊接电解电容负极引脚，然后套装母排绝缘垫9，将正母排1通过对应焊接孔装配，焊接电解电容正极引脚，其电解电容21竖直放置于散热壳与电容支架中，且缝隙处填充密封胶，可优化电容模块抗震性与导热性。
其中，所述电容安装面相切设有电容支架6，电容支架设有供电解电容21穿过的电容穿孔61，所述电容支架6高度大于正负母排折弯形成的深度，所述电容穿孔61夹持电解电容21；所述电容支架6下端面设有装配孔62；所述装配孔62处设置有定位柱63；所述定位柱63下端面与电容安装面外切，定位柱63外侧面与电解电容21外侧面外切；所述电容支架6上设有螺杆连接孔；所述螺杆连接孔内设有金属套筒64；所述电容支架6上端面耦合设有散热壳7，所述电容支架6和散热壳7接触缝隙处填充密封胶；所述电容支架6上端面设有散热壳装配孔66，所述散热壳装配孔66为内螺纹孔，所述散热壳7设有与散热壳装配孔配用的通孔，紧固螺钉均从电容支架6一侧旋入，方便散热壳7与电容支架6组装；且紧固螺钉旋入前可涂螺纹胶提高锁固效果；所述散热壳7为金属壳体；所述端子41为长方体圆倒角结构，所述端子41处设有端子焊接面，各端子焊接面全等，使用超声波焊接工艺，层叠后距功率模块焊接面高度一致，可避免反复调整焊接参数，提高焊接效率；所述绝缘层为母排绝缘垫9；所述母排绝缘垫9将正母排1和负母排2完全隔开，电容安装面处的母排绝缘垫9的轮廓不小于正负母排外围轮廓，优化绝缘效果，用材便于采购。以上实施方式中，列举出3种实施例实现上述技术方案：
实施例1
本实施例是定位柱63侧面设有加强筋，增加支架结构强度。所述电容支架6与散热壳7接触处设有胶槽65，用以增加与散热壳粘结效果，其中较大的胶槽65设有凸台，除容纳更多密封胶，提高粘结效果外，与散热壳装配时还可起到定位支撑作用，提高整体结构抗震性；所述电解电容21为圆柱体结构，正负引脚位于同侧，容值大，耐温高，性能稳定。所述电容安装位设有供电解电容引脚穿过的电容安装孔22，电解电容引脚需穿过电容安装孔22并进行折弯处理，所述电容安装位采用开槽压扁结构23，开槽压扁结构23保证电解电容引脚焊接空间，开槽还可以使在焊接时减小焊点处散热，提高可焊性，保证电解电容引脚与母排焊接牢固；母排与电容引脚焊接可采用锡焊、点焊、TIG焊、激光焊等焊接工艺，焊后焊点高度不超过拍扁结构高度，以防刺破母排绝缘垫9。
实施例2
本实施例是散热壳7为铝合金材质，有效提高电容散热性。盲孔与电解电容21外侧面相切。输出螺杆为异形螺杆，保证电性输出稳定；所述连接孔31通过胶粘和螺纹锁紧固定连接输出螺杆，用以保证结构稳定与电性输出。
实施例3
本实施例是所述盲孔与电解电容21横断面外轮廓一致，所述盲孔与电解电容21外径间隙配合。所述连接孔31处设有凸筋结构32，有利于正负母排与输出螺杆连接；所述连接孔31通过焊接和螺纹锁紧固定连接输出螺杆，焊接方式包括点焊、锡焊或钎焊，用以保证结构稳定与电性输出。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。