專利名稱：電容器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電容器模塊，更具體地說，涉及一種能夠最大化電容器的冷卻效率并且提高冷卻殼體中的電容器的固定力的電容器模塊。
背景技術(shù)：
在過去100年間，汽車工業(yè)快速發(fā)展，其主要集中在汽油和柴油內(nèi)燃機上，但是如今，汽車工業(yè)正面臨巨大的變化，諸如環(huán)境方面的規(guī)定以及伴隨礦物燃料耗盡的能量安全威脅。世界上所有的國家(包括發(fā)達國家)都在爭相研發(fā)環(huán)保型汽車，并且所有的汽車制造商都努力在未來對環(huán)保型汽車的技術(shù)研發(fā)方面的競爭中求得生存，這就需要高效的環(huán)保和聞科技。尤其地，為了滿足研發(fā)更環(huán)保的汽車的時代要求，同時解決礦物燃料耗盡的問題，近年來，汽車制造商對使用電動機作為驅(qū)動源的電動汽車進行積極研究。目前，最積極研究的領(lǐng)域是有關(guān)混合動力車輛和燃料電池車輛的。混合動力車輛廣義上指有效地結(jié)合兩種或多種不同的驅(qū)動源并驅(qū)動車輛，但是在大多數(shù)情況下，混合動力車輛是指從電動機(驅(qū)動馬達)以及使用諸如汽油或柴油的燃料的發(fā)動獲得驅(qū)動力的車輛。這種車輛可稱為混合動力電動車輛01EV)。這種混合動力類型的車輛安裝發(fā)動機和發(fā)電機-電動機作為驅(qū)動源，并且具有儲存通過由發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機-電動機所產(chǎn)生的電力的電容器裝置。電容器裝置用作電源，以便向發(fā)電機-電動機提供電力。作為電容器裝置，如圖I和圖2所示，應(yīng)用具有高容量電容器的電容器模塊I。然而，由于混合動力類型車輛的驅(qū)動和減速頻繁重復(fù)，所以應(yīng)用于相關(guān)技術(shù)的電容器模塊I的電容器11的載荷大幅波動，并且容易增加從電容器發(fā)出的熱量。因此，存在的問題在于，電容器快速老化并且電容器的壽命降低。為了防止該問題，在電容器模塊中設(shè)置冷卻裝置，以用于冷卻電容器和有效地散發(fā)從電容器11產(chǎn)生的熱量。相關(guān)技術(shù)的電容器模塊I在散熱體12的底面12a上形成通道13，冷卻介質(zhì)在該通道內(nèi)流動，電容器11容納在該散熱體中，以便冷卻電容器的下端表面。然而，由于主要從電容器11的本體散熱，即從電容器11的側(cè)面散熱而非從底面散熱，所以相關(guān)技術(shù)的電容器模塊的冷卻方法難以增大電容器的冷卻效率。同樣，相關(guān)技術(shù)的電容器模塊I的電容器11位于固定到散熱體12的內(nèi)底面的金屬板14上，并且容納在散熱體12內(nèi)。然而，由于金屬板14僅僅分割電容器11并且不具有固定電容器的結(jié)構(gòu)，因此存在的問題在于，相關(guān)技術(shù)的電容器模塊容易振蕩或振動。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠最大化電容器的冷卻效率的電容器模塊。本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠提高電容器的固定力的電容器模塊。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供一種電容器模塊，其包括至少一個電容器、容納電容器的冷卻殼體、以及設(shè)置在冷卻殼體中并且冷卻電容器的側(cè)面的冷卻單元。冷卻單元可包括冷卻通道，允許冷卻劑在該冷卻通道中流動，并且冷卻通道接觸電容器的側(cè)面以便通過冷卻劑的流動來冷卻電容器的側(cè)面；冷卻劑供應(yīng)單元，將冷卻劑供 應(yīng)給冷卻通道；以及冷卻劑排出單元，從冷卻通道排出冷卻電容器的側(cè)面的冷卻劑。冷卻通道可包括上冷卻通道，設(shè)置在電容器的側(cè)面的上部上，并且上冷卻通道從冷卻劑供應(yīng)單元被供應(yīng)冷卻劑以便冷卻電容器的側(cè)面的上部；以及下冷卻通道，設(shè)置在電容器的側(cè)面的下部以便與上冷卻通道流體地連通，并且下冷卻通道從上冷卻通道被供應(yīng)冷卻劑，以便冷卻電容器的側(cè)面的下部且然后將冷卻劑排到冷卻劑排出單元。電容器模塊可進一步包括設(shè)置在電容器的側(cè)面與冷卻通道之間的傳熱元件。傳熱元件可包括由娃材料制成的熱墊(導(dǎo)熱墊片，thermal pad)。電容器模塊可進一步包括基座部件，基座部件設(shè)置在冷卻殼體的內(nèi)底面上，并且當(dāng)電容器容納在冷卻殼體內(nèi)時允許電容器的下端部位于基座部件上。基座部件可包括橡膠材料制成的墊。基座部件可具有從基座部件突出的下端支撐部，下端支撐部固定地支撐電容器的下端部的側(cè)面。電容器模塊可進一步包括支架，支架設(shè)置在冷卻殼體的上方，并且當(dāng)電容器容納在冷卻殼體內(nèi)時覆蓋電容器的上端部。支架可具有從支架突出的上端支撐部，上端支撐部固定地支撐電容器的上端部的側(cè)面。
圖I為示意性地示出相關(guān)技術(shù)的電容器模塊的分解立體圖；圖2為示意性地示出圖I的散熱體、墊圈以及蓋的底部立體圖；圖3為示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電容器模塊的分解立體圖；圖4為示意性地示出圖3的冷卻殼體和冷卻單元的立體圖；圖5為解釋冷卻劑在圖4的冷卻通道內(nèi)流動的構(gòu)造圖；圖6為示意性地示出圖3的基座部件的立體圖；以及圖7A和7B為示意性地示出圖3的支架的頂部立體圖和底部立體圖。
具體實施例方式參照附圖描述本發(fā)明的可具體實現(xiàn)本發(fā)明目的的示例性實施例。在本發(fā)明的示例性實施例中，相同的術(shù)語和參考標(biāo)號用于描述相同的元件。因此，下面不額外地對相同的元件進行描述。下文中，參看圖3到6說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電容器模塊。圖3為示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電容器模塊的分解立體圖，圖4為示意性地示出圖3的冷卻殼體和冷卻單元的立體圖，圖5為解釋冷卻劑在圖4的冷卻通道內(nèi)流動的構(gòu)造圖，圖6為示意性地示出圖3的基座部件的立體圖，并且圖7A和7B為示意性地示出圖3的支架的頂部立體圖和底部立體圖。參看圖3，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電容器模塊100包括多個電容器110、容納電容器110的冷卻殼體120、以及設(shè)置在冷卻殼體120內(nèi)以便冷卻電容器110的側(cè)面111的冷卻單元130。如圖4所示，冷卻單元130可包括冷卻通道131、冷卻劑供應(yīng)單元132和冷卻劑排出單元133，冷卻劑在冷卻通道內(nèi)流動，并且該冷卻通道接觸所述多個電容器110的側(cè)面 111，以便通過冷卻劑的流動來冷卻多個電容器110的側(cè)面111，冷卻劑供應(yīng)單元將冷卻劑供應(yīng)給冷卻通道131，并且冷卻劑排出單元從冷卻通道131中排出冷卻所述多個電容器110的側(cè)面111的冷卻劑。冷卻通道131設(shè)置在多個電容器110之間，以便在冷卻殼體120內(nèi)將多個電容器110彼此分割開，并且該冷卻通道冷卻每個電容器110的側(cè)面111。在這種情況下，冷卻通道131構(gòu)造成在每個電容器110的側(cè)面之間以更寬的尺寸接觸側(cè)面，并從而進一步提高了電容器110的冷卻效率。同樣，如圖5所示，為了進一步提高電容器110的側(cè)面111上的冷卻效率，冷卻通道131可包括上冷卻通道131a以及下冷卻通道131b，上冷卻通道和下冷卻通道分別對應(yīng)于電容器110的側(cè)面111的上部和下部，并且允許冷卻劑相對于電容器110的側(cè)面111沿相反的方向流動。更具體地說，上冷卻通道131a位于電容器110的側(cè)面111的上部上，以便從冷卻劑供應(yīng)單元132被供應(yīng)冷卻劑，并且冷卻電容器110的側(cè)面111的上部。同樣，下冷卻通道131b位于電容器110的側(cè)面111的下部，以便與上冷卻通道131a流體地連通，并且下冷卻通道從上冷卻通道131a被供應(yīng)冷卻劑，并且下冷卻通道冷卻電容器110的側(cè)面111的下部，然后將冷卻劑排到冷卻劑排出單元133。根據(jù)示例性實施例的電容器模塊100可進一步包括傳熱元件140，該傳熱元件設(shè)置在電容器110的側(cè)面111與冷卻通道131之間。傳熱元件140可包括由硅材料做成的熱墊。當(dāng)電容器110容納在冷卻殼體120內(nèi)時，熱墊可接觸與電容器110的側(cè)面111緊密接觸的冷卻通道131。因此，傳熱元件140提高了電容器110與冷卻通道131之間的傳熱效果，并從而進一步提高了電容器110的冷卻效率。冷卻供應(yīng)單元132具有冷卻劑入口 132a(冷卻劑通過該入口而流入)，并且冷卻劑供給管134連接到冷卻劑入口 132a。因此，冷卻劑可從泵(未示出)通過冷卻劑供給管134供應(yīng)給具有冷卻劑入口132a的冷卻劑供應(yīng)單元132。冷卻劑排出單元133包括排出冷卻劑的冷卻劑出口 133a，并且冷卻劑排出管135連接到冷卻劑出口 133a。
因此，用于冷卻電容器110的側(cè)面111的冷卻劑可通過冷卻劑排出管135排放到外部。冷卻劑供應(yīng)單元132可形成為其容量沿著冷卻殼體120的側(cè)面從冷卻劑入口 132a向相反側(cè)逐漸減少，以便在供應(yīng)冷卻劑的同時將壓力損失降低到最小。即，冷卻劑供應(yīng)單元132可形成為在冷卻劑入口 132處具有更大的容量，從而使得冷卻劑均勻地供應(yīng)給上冷卻通道131a。冷卻劑排出單元133可以以與冷卻劑供應(yīng)單元132相反的形狀設(shè)置在冷卻劑供應(yīng)單元132的下面，以便在排出冷卻劑的同時將壓力損失降低到最小。如圖3和6所示，根據(jù)示例性實施例的電容器模塊100可進一步包括設(shè)置在冷卻殼體120的內(nèi)底面上的基座部件150，以便當(dāng)電容器110容納在冷卻殼體120內(nèi)時允許電容器110的下端部位于該基座部件上。在這種情況下，基座部件150可包括橡膠材料制成的墊，并且基座部件可具有從基座部件的基座表面中突出的下端支撐部151,下端支撐部151固定支撐電容器110的下端部的側(cè)面。因此，當(dāng)電容器110容納在冷卻殼體120中時，通過基座部件150固定地支撐電容器110的下端部，從而響應(yīng)于由于提高的固定力造成的外部振蕩和振動可提高電容器110的耐用度。如圖3和圖7A和7B所示，根據(jù)示例性實施例的電容器模塊100可進一步包括設(shè)置在冷卻殼體120上方的支架160，以便當(dāng)電容器110容納在冷卻殼體120內(nèi)時覆蓋電容器110的上端部。支架160可具有從支架突出的上端支撐部161，上端支撐部161固定地支撐電容器110的上端部的側(cè)面。因此，通過支架160固定地支撐電容器110的上端部，從而使得當(dāng)電容器110容納在冷卻殼體120內(nèi)時，響應(yīng)于所提聞的固定力造成的外部振蕩和振動可進一步提聞電容器110的耐用度。根據(jù)示例性實施例的電容器模塊100可包括外殼體，該外殼體保護內(nèi)部部件并形成外部，并且外殼體包括下殼體171、主體殼體172以及上殼體173，冷卻殼體120位于并固定在下殼體內(nèi)，主體殼體組裝有下殼體171以便包圍冷卻殼體120，上殼體組裝有本體殼體172以便覆蓋冷卻殼體120的上端。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電容器模塊冷卻電容器的側(cè)面，該側(cè)面為電容器的主要發(fā)熱部，從而能夠?qū)㈦娙萜鞯睦鋮s效率最大化。同樣，根據(jù)本發(fā)明的電容器模塊通過基座部件和支架將電容器牢固地固定在冷卻殼體中，從而能夠提高電容器的固定力，并且電容器模塊能夠不被振蕩和振動損壞。雖然為了說明的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，在不背離如所附權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進行各種更改、添加和替換。因此，也應(yīng)將這種更改、添加和替換理解為落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。權(quán)利要求
1.ー種電容器模塊,包括 至少ー個電容器； 冷卻殼體，容納所述電容器；以及 冷卻単元，設(shè)置在所述冷卻殼體中并且冷卻所述電容器的側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容器模塊，其中，所述冷卻単元包括 冷卻通道，允許冷卻劑在所述冷卻通道中流動，并且所述冷卻通道接觸所述電容器的所述側(cè)面以便通過所述冷卻劑的流動來冷卻所述電容器的所述側(cè)面； 冷卻劑供應(yīng)単元，將所述冷卻劑供應(yīng)給所述冷卻通道；以及 冷卻劑排出単元，從所述冷卻通道中排出冷卻所述冷卻電容器的所述側(cè)面的所述冷卻齊 。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容器模塊，其中，所述冷卻通道包括 上冷卻通道，設(shè)置在所述電容器的所述側(cè)面的上部，并且所述上冷卻通道從所述冷卻劑供應(yīng)単元被供應(yīng)冷卻劑以便冷卻所述電容器的所述側(cè)面的上部；以及 下冷卻通道，設(shè)置在所述電容器的所述側(cè)面的下部以便與所述上冷卻通道流體地連通，并且所述下冷卻通道從所述上冷卻通道被供應(yīng)冷卻剤，以便冷卻所述電容器的所述側(cè)面的下部且然后將冷卻劑排到所述冷卻劑排出単元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容器模塊，進一歩包括設(shè)置在所述電容器的所述側(cè)面與所述冷卻通道之間的傳熱元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容器模塊，其中，所述傳熱元件包括由硅材料制成的熱墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容器模塊，進一歩包括基座部件，所述基座部件設(shè)置在所述冷卻殼體的內(nèi)底面上，并且當(dāng)所述電容器容納在所述冷卻殼體中時允許所述電容器的下端部位于所述基座部件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容器模塊，其中，所述基座部件包括橡膠材料制成的墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電容器模塊，其中，所述基座部件具有從所述基座部件突出的下端支撐部，所述下端支撐部固定地支撐所述電容器的所述下端部的側(cè)面。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容器模塊，進一歩包括支架，所述支架設(shè)置在所述冷卻殼體的上方，并且當(dāng)所述電容器容納在所述冷卻殼體中時覆蓋所述電容器的上端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電容器模塊，其中，所述支架具有從所述支架突出的上端支撐部，所述上端支撐部固定地支撐所述電容器的所述上端部的側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電容器模塊，其包括至少一個電容器、容納電容器的冷卻殼體、以及設(shè)置在冷卻殼體中并且冷卻電容器的側(cè)面的冷卻單元。根據(jù)本發(fā)明，最大化了電容器的冷卻效率，并且冷卻殼體內(nèi)的電容器的固定力良好，因此可提高電容器模塊的產(chǎn)品可靠性。
文檔編號H01G2/08GK102637522SQ201210033209
公開日2012年8月15日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者尹燦, 樸商雄, 金倍均, 金到炫 申請人:三星電機株式會社, 扎爾曼技術(shù)株式會社