一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块

摘要

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。

权利要求

1.一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，包括正负母排，其特征在于：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，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，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，电容安装面均匀设有一个以上安装电解电容（21）的电容安装位。

2.根据权利要求1所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于: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）。

3.根据权利要求2所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于:所述电容支架（6）高度大于正负母排折弯形成的深度。

4.根据权利要求2所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于:所述电容穿孔（61）夹持电解电容（21）。

5.根据权利要求2所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于:所述电容支架（6）下端面设有装配孔（62）；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；所述定位柱（63）侧面设有加强筋；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）。

6.根据权利要求2所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于:所述电容支架（6）上端面耦合设有散热壳（7）。

7.根据权利要求6所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于:所述电容支架（6）与散热壳（7）接触处设有胶槽（65），所述电容支架（6）和散热壳（7）接触缝隙处填充密封胶。

8.根据权利要求1所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于:所述端子（41）处设有端子焊接面，各端子焊接面全等。

9.根据权利要求1所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于: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。

10.根据权利要求1所述的一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块，其特征在于: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）；所述电容安装位采用开槽压扁结构（23）。

说明书

一种48V的BSG电机逆变器的集成式电容模块

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。

[0003] 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

[0004] 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。

[0005] 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：

[0006] 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。

[0007] 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。

[0008] 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。

[0009] 进一步的，所述电容穿孔夹持电解电容，用于稳固电解电容。

[0010] 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。

[0011] 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。

[0012] 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。

[0013] 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。

[0014] 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。

[0015] 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。

[0016] 相比较现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

[0017] 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。

[0018] 2.本发明正负母排采用层叠结构，电感小同时有利于散热。

[0019] 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。

[0020] 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。

[0021] 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。

[0022] 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。

[0023] 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

[0024] 图1为本发明整体结构示意图；

[0025] 图2为本发明正负母排结构爆炸示意图；

[0026] 图3为本发明剖面示意图；

[0027] 图4为本发明电容支架俯视图；

[0028] 图5为本发明电容支架仰视图；

[0029] 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。

[0030] 具体实施方式：

[0031] 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。

[0032] 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。

[0033] 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：

[0034] 实施例1

[0035] 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。

[0036] 实施例2

[0037] 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。

[0038] 实施例3

[0039] 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。

[0040] 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。