CN218215014U - 一种超级电容器储能模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电容器领域，具体涉及一种超级电容器储能模组。一种超级电容器储能模组，包括数个带有极柱的超级电容器单体、以及通过激光焊接在超级电容器单体极柱上的铝制汇流排，位于超级电容器单体侧面的输出端面板，还包括散热板和超容采集单元，所述散热板位于超级电容器单体两端面上，超级电容器单体的极柱与散热板之间通过导热硅胶层导热，散热板上开有散热孔，便于空气流通带走热量；超容采集单元固定在输出端面板上，超容采集单元与超级电容器单体电连接，超容采集单元包括主动式能耗均压电路、温度采集电路、电压采集电路和数据传输电路本实用新型具有较佳的散热效果，减少了内部温度过高的风险，又利于稳定超级电容器模组的使用寿命。

Description

一种超级电容器储能模组

技术领域

本实用新型涉及电容器领域，具体涉及一种超级电容器储能模组。

背景技术

随着社会经济的发展，人们对于绿色能源和生态环境越来越关注；超级电容器单体具有充放电速度快、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽等特点，被广泛应用在新能源储能***中。

由于超级电容器单体的工作电压较低，因此，通常需要通过多个超级电容器单体相串联形成超级电容器模组才能得到较高的工作电压。如超级电容器单体反复多次的进行充放电或是长时间的高强度使用，超级电容器单体内部的温度就会急剧上升，如果热量没有及时散出，大量热量积累就会破坏超级电容器单体的内部结构，使其一致性变差，严重的会导致短路燃烧等现象，使超级电容器模组寿命缩短。

目前通常是将多个超级电容器模组相连放入电容柜中，将其作为一个整体的超级电容来使用，如果超级电容器模组的热量散出不及时，会存在影响超级电容整体的一致性，严重的短路燃烧还会使火势蔓延，使其他超级电容器模组甚至整个超级电容受损。

为了提升超级电容的安全可靠性，就需要定期对其进行检修，因为超级电容器模组直接固定在电容柜的柜体上，且模组数量较多，所以只能从外部逐个向中间检修，严重影响效率。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种超级电容器储能模组，以解决现有超级电容器模组散热效果不佳，将其放入电容柜的柜体中检修不方便的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种超级电容器储能模组，包括数个带有极柱的超级电容器单体、以及通过激光焊接在超级电容器单体极柱上的铝制汇流排，位于超级电容器单体侧面的输出端面板，还包括散热板和超容采集单元，所述散热板位于超级电容器单体两端面上，超级电容器单体的极柱与散热板之间通过导热硅胶层连接，散热板上开有散热孔；超容采集单元固定在输出端面板上，超容采集单元与超级电容器单体电连接，超容采集单元包括主动式能耗均压电路、温度采集电路、电压采集电路和数据传输电路。

本方案的原理及优点是：

超级电容器单体的热量通过导热硅胶层传递至散热板，同时还可以利用散热板上的散热孔直接为超级电容器单体散热。超容采集单元用于进行超级电容器模组(由超级电容器单体组成的模组)的电压均压、温度采集、电压采集，并实现在超级电容模组间电压温度数据的传输。

本方案的优点在于：

1.具有较佳的散热效果

超级电容器单体的热量可较好地通过散热板出，超级电容器单体的热量会通过导热硅胶层迅速传递至散热板上，剩余不能通过导热硅胶层传递的热量，会沿散热孔以热空气流动的形式带出超级电容器单体。因为热量及时地散出，大量热量积累超级电容器单体的可能性会大大降低，有利于保证超级电容器单体的一致性，减少了内部温度过高的风险，又利于稳定超级电容器模组的使用寿命，减少了短路燃烧的情况。

2.检修方便

超级电容器模组放入电容柜柜体后，检修人员可通过超容采集单元获知对应超级电容器模组的温度和电压，从而精准判断哪一个超级电容器模组存在异常，不需要从外部逐个向中间检修，使检修更加方便，提高了检修效率。

优选的，作为一种改进，所述超级电容器单体两个为一组，两组超级电容器单体之间最大中心距为61.5mm。采用这样的中心距，6*8超级电容器单体不超过37.8平方厘米，结构较为紧凑，且由超级电容器单体之间的散热通道较为宽阔，使得自然散热效果较好。

优选的，作为一种改进，所述散热孔的面积占散热板面积的10-15％，既保证了超级电容器模组良好的空气导通率，自然散热效果，也保证了散热板的强度。

优选的，作为一种改进，圆孔的最大直径为35mm，超过该尺寸的圆孔会影响散热板的强度。

优选的，作为一种改进，所述散热板为中空液冷板因液体导热能力是空气的25倍，同体积液体带走热量是同体积空气的近3000倍，故使散热板的散热量更大。

优选的，作为一种改进，所述散热板和超级电容器单体之间设有绝缘支架，所述超级电容器单体之间通过绝缘支架固定位置，确保超级电容器单体不移位。。

优选的，作为一种改进，还包括设在超级电容器单体侧面的侧板，侧板上开设有通孔，便于在超级电容模组侧面散热，能够在满足强度的情况下，降低整体的重量，使产品偏于轻量化。

优选的，作为一种改进，所述散热板上设有条形减重槽，能够在满足强度的情况下，降低整体的重量，使产品偏于轻量化。

优选的，作为一种改进，所述输出端面板上设有把手，与输出端面板相对的侧板上固定导向轴套，可配合电容柜柜体导向柱进行超级电容器模组的安装定位。

附图说明

图1为本实用新型一种超级电容器储能模组实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型一种超级电容器储能模组实施例1的***图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：超级电容器单体1、输出端面板2、散热板3、散热孔4、超容采集单元5、绝缘支架6、侧板7、把手8。

实施例一

本实施例基本如附图1和图2所示：

一种超级电容器储能模组，包括数个带有极柱的超级电容器单体1、以及通过激光焊接在超级电容器单体1极柱上的铝制汇流排超级电容器单体1，位于超级电容器单体1侧面的输出端面板2、铝制的散热板3和超容采集单元5。超级电容器单体1为48个，超级电容器单体1两个为一组，即成组按3*8的方式排布(排布方式详见图2)，组内两个超级电容器单体1紧挨，两组超级电容器单体1之间中心距为61.5mm。散热板3为中空液冷板，散热板3和超级电容器单体1之间设有绝缘支架6。超级电容器单体1侧面卡接有侧板7，侧板7上开设有通孔，输出端面板2上设有把手8，与输出端面板2相对的侧板7上固定导向轴套。

散热板3位于超级电容器单体1两端面上，超级电容器单体1的极柱与散热板3之间通过导热硅胶层连接，散热板3上开有散热孔4。散热孔4的面积占散热板3面积的12％,散热孔4为圆孔，圆孔的直径有两种，一种为10mm，另一种为35mm，10mm的圆孔位于组内两个超级电容器单体1的上方，35mm的圆孔位于两组超级电容器单体1间隔处的上方，为了减少空气流通死角发生的可能性，两种不同直径的圆孔间隔排布，便于超级电容器单体1的组内和组外散热。

超容采集单元5固定在输出端面板2上，超容采集单元5与超级电容器单体1电连接，超容采集单元5包括主动式能耗均压电路、温度采集电路、电压采集电路和数据传输电路。

本超级电容器储能模组的组装方式如下：

将超级电容器单体1通过铝制汇流排串联焊接，在超级电容器串联的铝制汇流排上贴上导热硅胶垫，整齐排列超级电容器单体1，使超级电容器单体1保持规定的中心距，并在超级电容器模组(由超级电容器单体1组成的模组)的上下两端加装绝缘支架6和开设好散热孔4的散热板3，然后超级电容器模组的三个侧面加装带有通孔的侧板7，在最后一个侧面装配输出端面板2。

超级电容器单体1超级电容器单体1超级电容器单体1超级电容器单体1超级电容器单体1绝缘支架6散热孔4散热板3侧板7输出端面板2本超级电容器储能模组的运行过程如下：

当超级电容器模组工作时，超级电容器单体1的热量会通过导热硅胶层迅速传递至中空液冷板散热板3上，散热板3故液体循环介质会将大部分热量带走；剩余不能通过导热硅胶层传递的热量，会散发至超级电容器单体1之间的空间中，形成热空气，在空气对流的作用下，沿散热孔4流出超级电容器单体1外，因为散热板3上的散热孔4采用了合理尺寸的圆孔的交错设置，使得热空气能有效排出，不易滞留在超级电容器单体1之间的死角中。

将数个本超级电容器储能模组通过导向轴套和前安装面板安装到电容柜上，并将超容采集单元5并入电容柜的采集模块后。检修人员可通过采集模块获知对应超级电容器模组的温度和电压，从而精准判断哪一个超级电容器模组存在异常，拆装不需要拆下其余的部分，只需拆下故障模组更换，使检修更加方便，提高了检修效率。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：所述散热板3上设有条形减重槽(图中未示出)，能够在满足强度的情况下，降低整体的重量，使产品偏于轻量化，只是在加工工艺和难度上略复杂。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种超级电容器储能模组，包括数个带有极柱的超级电容器单体、以及通过激光焊接在超级电容器单体极柱上的铝制汇流排，位于超级电容器单体侧面的输出端面板，其特征在于：还包括散热板和超容采集单元，所述散热板位于超级电容器单体两端面上，超级电容器单体的极柱与散热板之间通过导热硅胶层连接，散热板上开有散热孔；超容采集单元固定在输出端面板上，超容采集单元与超级电容器单体电连接，超容采集单元包括主动式能耗均压电路、温度采集电路、电压采集电路和数据传输电路。

2.根据权利要求1所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：所述超级电容器单体两个为一组，两组超级电容器单体之间最大中心距为61.5mm。

3.根据权利要求2所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：所述散热孔的面积占散热板面积的10-15％。

4.根据权利要求3所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：散热孔为圆孔。

5.根据权利要求4所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：圆孔的最大直径为35mm。

6.根据权利要求1所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：所述散热板为中空液冷板。

7.根据权利要求1所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：所述散热板和超级电容器单体之间设有绝缘支架。

8.根据权利要求1所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：还包括设在超级电容器单体侧面的侧板，侧板上开设有通孔。

9.根据权利要求8所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：所述散热板上设有条形减重槽。

10.根据权利要求9所述的一种超级电容器储能模组，其特征在于：所述输出端面板上设有把手，与输出端面板相对的侧板上固定导向轴套。

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