本發(fā)明涉及一種具有獨(dú)立權(quán)利要求1的前序部分所述的特征的用于多相系統(tǒng)的電容器、尤其是中間電路電容器。

背景技術(shù)：

在功率電子學(xué)中，多個(gè)電網(wǎng)經(jīng)由中間電路中的電的電容器由逆變器在能量上被耦聯(lián)（verkoppeln）在共同的直流電壓水平（Gleichspannungsebene）上。由于反復(fù)出現(xiàn)開關(guān)過程，與頻率有關(guān)的高損耗功率通過相的交變的電流而出現(xiàn)。公知的是，通過平面的通電（Stromfuehrung）和通過在相反的電流方向的情況下引起的在電流層（Stromlage）之間的磁性相互作用得到由接線產(chǎn)生的電感的明顯減小并且由此得到明顯減小的損耗功率。

出版文獻(xiàn)WO 2014/037168 A1表明了一種電儲(chǔ)能電池，該電儲(chǔ)能電池具有多個(gè)平面的陽(yáng)極膜和多個(gè)平面的陰極膜，所述陽(yáng)極膜和陰極膜具有相互彎折（abgewinkelt）的電壓層（Spannungslage），其中總電感通過在上下重疊地放著的電壓層中的平面的通電來減小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，建議了一種用于多相系統(tǒng)的電容器、尤其是中間電路電容器。該電容器包括第一平面電極和與第一平面電極遠(yuǎn)遠(yuǎn)地（mit Abstand）對(duì)置的第二平面電極和至少一個(gè)電容器結(jié)構(gòu)以及從第一平面電極彎折的第一電壓層和從第二平面電極彎折的第二電壓層，并且包括至少一個(gè)用于接觸第一電壓層的第一極端子和至少一個(gè)用于接觸第二電壓層的第二極端子，所述電容器結(jié)構(gòu)具有至少一種電介質(zhì)，所述電容器結(jié)構(gòu)被插入在第一平面電極與第二平面電極之間。根據(jù)本發(fā)明，電容器的第一電壓層和第二電壓層形成重疊區(qū)域，在該重疊區(qū)域中第一電壓層和第二電壓層彼此平行并且通過間隙彼此間隔開，在電容器的底面上直接相疊地布置。根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)第一極端子在第一電壓層的側(cè)向伸展中延伸，并且與之平行地，至少一個(gè)第二極端子在第二電壓層的側(cè)向伸展中延伸超過重疊區(qū)域而且這樣形成至少一個(gè)在電容器的底面上突出的接觸凸肩對(duì)（Kontaktierungsfahnenpaar）。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的電容器具有如下優(yōu)點(diǎn)：電容器的第一電壓層和第二電壓層形成重疊區(qū)域，在該重疊區(qū)域中，這些電壓層相疊地引導(dǎo)。此外，在這些電壓層上，在這些電壓層的側(cè)向伸展中構(gòu)造極端子。通過這些面的平面平行引導(dǎo)并且相反的電流方向，在這些電壓層中的電流路徑彼此接近地被引導(dǎo)。通過在并排的導(dǎo)體附近的磁場(chǎng)的磁性耦合造成的可導(dǎo)致大損耗的效應(yīng)有利地通過相疊引導(dǎo)的具有相反的電流方向的電流路徑而被均衡。通過該有利的低感性的結(jié)構(gòu)技術(shù)極大地降低了總電感，這有利地導(dǎo)致低損耗。根據(jù)本發(fā)明的電容器的平面電極和電壓層的引導(dǎo)能夠?qū)崿F(xiàn)使電容器中的損耗和電感最小化。電極的損耗貢獻(xiàn)、極接線和電極的布局以及集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)通過根據(jù)本發(fā)明的電容器來降低。集膚效應(yīng)導(dǎo)致在被交流電流流經(jīng)的電導(dǎo)體內(nèi)部的電流密度小于外部區(qū)域中的電流密度。鄰近效應(yīng)導(dǎo)致在交流電流情況下在緊挨著并列的導(dǎo)體之間的電流收縮或者趨膚效應(yīng)。此外，該結(jié)構(gòu)相對(duì)于其他部件的電磁兼容性有利地得以改善。此外，根據(jù)本發(fā)明的電容器有利地可以作為多相電容器使用在中間電路中。這樣，例如對(duì)于6相系統(tǒng)可以將所有相連接到根據(jù)本發(fā)明的電容器上，而不是兩個(gè)三相電容器經(jīng)由一個(gè)總線條來連接，這能夠已在電感值非常小的情況下導(dǎo)致能振蕩的CLC系統(tǒng)，所述能振蕩的CLC系統(tǒng)在逆變器相的每次開關(guān)過程中被激勵(lì)。由于在根據(jù)本發(fā)明的電容器中保留所有相端子的極性，所以所有端子都可以成對(duì)同樣地被實(shí)施。根據(jù)平面電極和電壓層的平面狀構(gòu)造，此外還得到了用于減小集膚效應(yīng)的影響的有利的橫截面，使得根據(jù)本發(fā)明的電容器具有有利的減小的損耗電阻。

本發(fā)明的其他有利的構(gòu)建方案和改進(jìn)方案通過在從屬權(quán)利要求中說明的特征來實(shí)現(xiàn)。

證明為特別有利的是，第一平面電極和第二平面電極和布置在電容器的底面上的電壓層在橫截面上形成用于電容器結(jié)構(gòu)的容納部。這樣，電容器結(jié)構(gòu)可以插入在該容納部中并且以這種方式有利地被調(diào)整并且被保護(hù)。如果電容器結(jié)構(gòu)例如包括多個(gè)單個(gè)電容器，則這些電容器可以有利地被布置在該容納部中，并且有利地簡(jiǎn)單地例如通過平面電極來接觸和連接。

在特別有利的實(shí)施例中，極端子構(gòu)造在通過平面電極和電壓層形成的棱邊上。這樣，確保了極端子的特別簡(jiǎn)單的制造，這些極端子例如在棱邊彎曲之前從材料中切割出。此外，布置在棱邊上的極端子有利地不僅與布置在電容器的側(cè)面上的其他部件而且與布置在電容器下方的部件接觸。

如果在第二平面電極中和/或在第二電壓層中布置有凹進(jìn)部，則第一電壓層相對(duì)于第二電壓層可特別有利地被布置為，使得第一極端子通過第二電壓層的凹進(jìn)部伸出。這些電壓層和平面電極可以特別有利地緊湊地被布置并且在第一電壓層和第二電壓層之間的重疊區(qū)域可以有利地最大地被構(gòu)造。因此，不僅第一極端子而且第二極端子有利地簡(jiǎn)單地從外部接觸。

在特別有利的實(shí)施例中，平面電極與相應(yīng)的電壓層一起在橫截面上分別具有L形輪廓。由此由兩個(gè)交錯(cuò)的L輪廓得到的U輪廓有利地是緊湊的并且提供了用于多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電容器的有利容納部，而且因此在要求連接多個(gè)電容器的應(yīng)用中證明是特別有利的。

證明為有利的是，在接觸凸肩對(duì)中，第一極端子直接布置在第二極端子之上或者直接布置在第二極端子之下。這樣，電流路徑經(jīng)由較大的區(qū)域平行引導(dǎo)并且因此進(jìn)一步降低電容器中的損耗。

有利地，第一極端子和第二極端子具有相同的平面擴(kuò)展。這樣，確保電流路徑相疊地直至極端子的最佳引導(dǎo)，降低了總電感并且改善了電磁兼容性。

證明為特別有利的是，在分別所屬的平面電極或者電壓層的延伸層面（Erstreckungsebene）中構(gòu)造極端子。這能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單且成本低廉地制造根據(jù)本發(fā)明的電容器并且此外具有如下優(yōu)點(diǎn)：極端子安置在電容器的可容易接近的部位處并且可以簡(jiǎn)單地電接觸。

在特別有利的實(shí)施例中，除了至少一個(gè)第一極端子和至少一個(gè)第二極端子之外還設(shè)置有其他同樣的第一和第二極端子，所述其他同樣的第一和第二極端子分別成對(duì)地形成其他d 接觸凸肩對(duì)，其中極端子的總數(shù)尤其是多個(gè)三個(gè)、五個(gè)或者六個(gè)。這些實(shí)施例是具有三個(gè)、五個(gè)、六個(gè)或者更多個(gè)相端子的電容器，使得這些電容器對(duì)于許多應(yīng)用而言例如有利地可以作為中間電路電容器來使用。

有利的是，在電容器中，在第一電壓層和第二電壓層之間的間隙中布置有由電絕緣的材料構(gòu)成的絕緣層。這樣，有利地第一電壓層與第二電壓層電絕緣。為了能夠使在這些電壓層之間的磁性相互作用成形得盡可能有效，在這些電壓層之間的間距保持得盡可能小。為此，絕緣層例如也可以有利地用作在第一電壓層與第二電壓層之間的間距保持器。

特別有利地，在極端子上可以構(gòu)造接觸接片，所述接觸接片具有如下優(yōu)點(diǎn)：所述接觸接片使相與極端子的電連接極為容易。

附圖說明

本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且在后續(xù)的描述中予以更為詳細(xì)的闡述。在附圖中，

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器的第一實(shí)施例的示意圖，

圖2示出了圖1中的根據(jù)本發(fā)明的電容器的經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一實(shí)施例的示意圖，

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器的第一實(shí)施例上的相端子的電路的示意圖，

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器的第二實(shí)施例的示意圖，

圖5示出了極端子的實(shí)施例的詳細(xì)圖示。

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器1的第一實(shí)施例的示意圖。電容器1包括第一平面電極10和與第一平面電極10遠(yuǎn)遠(yuǎn)地對(duì)置的第二平面電極20。這些平面電極10、20由導(dǎo)電材料、譬如金屬制成。這些平面電極10、20可以平面地構(gòu)造并且例如由板制成。在第一平面電極10和第二平面電極20之間插入電容器結(jié)構(gòu)3，該電容器結(jié)構(gòu)3具有至少一種電介質(zhì)2。電容器結(jié)構(gòu)3在本申請(qǐng)的上下文中被理解為如下結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)與第一平面電極10和第二平面電極20一起可以形成電容器或其本身形成電容器。電容器結(jié)構(gòu)3例如可以是電介質(zhì)2，使得第一平面電極10與第二平面電極20和布置在第一平面電極10與第二平面電極20之間的電介質(zhì)2一起形成電容器。但是，電容器結(jié)構(gòu)3也可以包括一個(gè)或者多個(gè)電容器，所述電容器被布置在第一平面電極10與第二平面電極20之間并且根據(jù)應(yīng)用目的可以并聯(lián)或者串聯(lián)連接。在此，作為電容器可以采用不同的電容器工藝、譬如堆疊或者圓形卷繞（Rundwickel）電容器。這些電容器例如可以與平面電極10、20導(dǎo)電接觸。

根據(jù)本發(fā)明的電容器1的在圖1中所示的實(shí)施例此外還包括從第一平面電極10彎折的第一電壓層11和從第二平面電極20彎折的第二電壓層21。這些電壓層11、21由導(dǎo)電材料制成并且與相應(yīng)的平面電極10、20導(dǎo)電連接。在此，第一平面電極10例如由與第一電壓層11相同的材料制成并且與第一電壓層11一體式地構(gòu)造，而第二平面電極20例如由與第二電壓層21相同的材料制成并且與第二電壓層21一體式地構(gòu)造。但是，這些平面電極10、20例如也可以與相應(yīng)的電壓層11、21一起構(gòu)造為由不同材料構(gòu)成的復(fù)合件。平面電極10、20和電壓層11、21在該實(shí)施例中示例性地平板狀構(gòu)造。但是原則上，對(duì)于這些平面電極10、20和這些電壓層11、21也考慮至少略微偏離平板形狀。在所示的實(shí)施例中，第一平面電極10與第一電壓層11一起在橫截面上具有L形輪廓，而第二平面電極20與第二電壓層21一起在橫截面上同樣具有L形輪廓。但是原則上，第一平面電極10和第一電壓層11的橫截面和/或第二平面電極20和第二電壓層21的橫截面也可以具有其他輪廓。

在該實(shí)施例中，第一電壓層11和第二電壓層21形成重疊區(qū)域4，在該重疊區(qū)域4中，第一電壓層11和第二電壓層21直接相疊地并且彼此平行地布置在電容器1的底面6上。在重疊區(qū)域4中，第一電壓層11與第二電壓層21通過間隙5間隔開。在本申請(qǐng)的上下文中，對(duì)象被理解為電壓層11、21或者極端子12、22。如果第一對(duì)象部分地直接布置在第二對(duì)象之下或者部分地直接布置在第二對(duì)象之上，則在本申請(qǐng)的上下文中理解為，第一對(duì)象和第二對(duì)象相對(duì)彼此布置為使得第一對(duì)象到相對(duì)于第二對(duì)象平面平行地布置的投影層面上的垂直投影和第二對(duì)象到該投影層面上的垂直投影具有至少一個(gè)相交量。

如在圖1和圖2中的第一實(shí)施例的不同視圖中所示出的那樣，在該實(shí)施例中，六個(gè)第一極端子12在第一電壓層11的側(cè)向伸展中延伸，其中在該實(shí)施例中在這上面三個(gè)第一極端子12布置在由第一平面電極10和由第一電壓層11形成的第一棱邊13上。在該實(shí)施例中，三個(gè)另外的第一極端子12布置在第一電壓層11的與在第一電壓層11上的第一棱邊13相對(duì)置的第一邊緣16上。

在該實(shí)施例中，此外六個(gè)第二極端子22在第二電壓層21的側(cè)向伸展中延伸，其中在該實(shí)施例中在這上面第二極端子22中的三個(gè)布置在由第二平面電極20和由第二電壓層21形成的第二棱邊23上。第二極端子22中的三個(gè)另外的極端子在第二電壓層21上布置在第二電壓層21的與第二棱邊23對(duì)置的第二邊緣26上。在該實(shí)施例中，第一極端子12構(gòu)造在第一電壓層11的延伸層面中，而第二極端子22構(gòu)造在第二電壓層21的延伸層面中。延伸層面在本申請(qǐng)的上下文中被理解為想象中的層面，該層面包含第一電壓層11、第二電壓層21、第一平面電極10或者第二平面電極20并且在所有方向上延伸超過第一電壓層11、第二電壓層21、第一平面電極10或者第二平面電極20。在該實(shí)施例中，在第二平面電極20中，凹陷部（Ausnehmung）24與構(gòu)造在與第一電壓層11的第一棱邊13相對(duì)置的邊緣上的第一極端子12互補(bǔ)地被構(gòu)造。這樣，構(gòu)造在與第一電壓層11的第一棱邊13相對(duì)置的邊緣上的第一極端子12可以穿過在第二平面電極20中構(gòu)造的凹陷部24伸出。第一極端子12例如具有與第二極端子22相同的空間擴(kuò)展。但是，這些極端子例如也可以具有不同的空間擴(kuò)展。

第一極端子12與第二極端子22一起分別形成接觸凸肩對(duì)7。在該實(shí)施例中，三個(gè)接觸凸肩對(duì)7布置在電容器1的第一棱邊13上，而三個(gè)接觸凸肩對(duì)7布置在電容器1的第二棱邊23上。但是，這些接觸凸肩對(duì)7例如也可以都被布置在電容器1的第一棱邊13上或者都被布置在電容器1的第二棱邊23上。此外，但是還可以構(gòu)造其他數(shù)目的接觸凸肩對(duì)7，并且接觸凸肩對(duì)7可以被布置在電容器1的其他部位上。在該實(shí)施例中，對(duì)于電容器1作為6相電容器的應(yīng)用而言在中間電路中構(gòu)造六個(gè)接觸凸肩對(duì)7，其中六個(gè)接觸凸肩對(duì)7中的每個(gè)針對(duì)6相系統(tǒng)的一個(gè)相都是接觸可能性。但是也可以在電容器1上構(gòu)造其他數(shù)目的接觸凸肩對(duì)7。例如，總共三個(gè)接觸凸肩對(duì)7可以被構(gòu)造用于作為3相電容器的應(yīng)用或者五個(gè)接觸凸肩對(duì)被構(gòu)造用于作為5相電容器的應(yīng)用。但是，接觸凸肩對(duì)7的總數(shù)例如也可以是三的倍數(shù)、五的倍數(shù)或者六的倍數(shù)。

在該實(shí)施例中，在第一電壓層11與第二電壓層21之間的間隙5中布置有絕緣層8。絕緣層8由電絕緣的材料制成并且例如只能布置在第一電壓層11和第二電壓層21之間的重疊區(qū)域4中。但是，絕緣層也可以伸出超過第一電壓層11和第二電壓層21的重疊區(qū)域4。絕緣層例如也可以在分別形成接觸凸肩對(duì)7的第一極端子12與第二極端子22之間的中間空間上延伸，將第一極端子12與第二極端子22電絕緣。為了使第一電壓層11與第二電壓層21之間的磁性相互作用成形得盡可能有效，在這些電壓層之間的間隙5可以構(gòu)造得盡可能小。這樣，絕緣層8可以用作在第一電壓層11與第二電壓層21之間的間距保持器。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器1的第一實(shí)施例上的相端子的電路的示意圖。在此，6相系統(tǒng)的一個(gè)相30的極分別與接觸凸肩對(duì)7的第一極端子12電連接，而同一相30的第二極與同一接觸凸肩對(duì)7的第二極端子22電連接。根據(jù)在電容器1上構(gòu)造的接觸凸肩對(duì)7的數(shù)目，電容器可以用于多相系統(tǒng)，其中可連接的相30的數(shù)目在該多相系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)于接觸凸肩對(duì)7的數(shù)目。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的電容器1的第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，不同于第一實(shí)施例地構(gòu)造十二個(gè)接觸凸肩對(duì)7，其中六個(gè)接觸凸肩對(duì)7構(gòu)造在電容器的第一棱邊13上，而另外六個(gè)接觸凸肩對(duì)7構(gòu)造在電容器1的第二棱邊23上。在該實(shí)施例中，也與布置在第一邊緣16上的第一極端子12互補(bǔ)地在第二平面電極20中構(gòu)造凹陷部24，使得構(gòu)造在與第一電壓層11上的第一棱邊13相對(duì)置的邊緣16上的第一極端子12穿過凹陷部24伸出。凹陷部24在此例如與第一極端子互補(bǔ)地構(gòu)造，使得第一極端子不與第二平面電極20、第二電壓層21和第二電壓層21的第二極端子22直接接觸。根據(jù)本發(fā)明的電容器的在圖3中所示的第二實(shí)施例例如可以在12相系統(tǒng)的中間電路中被用作12相中間電路電容器。

圖5示出了極端子12、22的實(shí)施例的圖示。在該實(shí)施例中，在形成接觸凸肩對(duì)7的第一極端子12和第二極端子22上構(gòu)造接觸接片9。例如在每個(gè)極端子12、22上構(gòu)造兩個(gè)接觸接片9并且例如相互錯(cuò)移地布置這兩個(gè)接觸接片9。但是例如也可以僅構(gòu)造一個(gè)接觸接片9或者多個(gè)接觸接片9。

當(dāng)然，其他實(shí)施例和所示出的實(shí)施例的混合形式也是可能的。