CN103198909A - 能量回收型电阻模块及电阻器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能量回收型电阻模块及电阻器，该电阻模块包括一个片状的发热电阻元件和贴设在该发热电阻元件其中一面的一个热电转换器或者分别贴设在该发热电阻元件两面且电输出端相互串联或并联的两个热电转换器构成的热电转换器组，该电阻器由分层架设于一支架上的至少两个电阻模块组成；各电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端构成该电阻模块的电输出端，各电阻模块的电输出端通过串联或者并联的方式与储能装置连接。本发明的能量回收型电阻模块及电阻器将发热电阻元件和热电转换器进行组合，能够充分利用发热电阻元件产生的热能，降低发热电阻元件工作时的表面温度，延长电阻器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备用电阻器，尤其涉及一种适用于高压、特高压输配电领域或其他领域中的能量回收型电阻模块及电阻器。
背景技术
目前高压、特高压输配电领域中的滤波电阻器及其他领域中的各种能量消耗型电阻器为纯电阻原件，靠电阻丝发热来吸收各种多余能量，将各种多余能量转化为热能散发掉，从而实现各种设计所要求保护的功能。这种电阻器将大量的能量变成热能直接散发掉了，浪费了大量的能量。
发明内容
本发明的目的是提供一种能量回收型电阻模块，以解决现有电阻器能量浪费的问题，同时提供一种能量回收型电阻器。
为了实现以上目的，本发明提供的能量回收型电阻模块的技术方案如下：包括一个片状的发热电阻元件和贴设在该发热电阻元件其中一面的一个热电转换器或者分别贴设在该发热电阻元件两面且电输出端相互串联或并联的两个热电转换器构成的热电转换器组；所述发热电阻元件由发热电阻丝按照设定方式绕制而成或者由板状电阻片冲压而成，各热电转换器的热端均贴设在所述发热电阻元件表面，所述电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端构成该电阻模块的电输出端并用于与储能装置连接。
各热电转换器的冷端均设有散热器。
所述散热器为金属散热片或者非金属散热片。
所述热电转换器采用半导体温差发电器。
本发明提供的能量回收型电阻器的技术方案如下：该电阻器由分层架设于一支架上的至少两个电阻模块组成，所述每个电阻模块包括一个片状的发热电阻元件和贴设在该发热电阻元件其中一面的一个热电转换器或者分别贴设在该发热电阻元件两面且电输出端相互串联或并联的两个热电转换器构成的热电转换器组；所述发热电阻元件由发热电阻丝按照设定方式绕制而成或者由板状电阻片冲压而成，所述各热电转换器的热端均贴设在所述发热电阻元件表面，所述各电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端构成该电阻模块的电输出端，所述各电阻模块的电输出端通过串联或者并联的方式连接后再用于与储能装置连接。
各热电转换器的冷端均设有散热器。
所述散热器为金属散热片或者非金属散热片。
所述热电转换器采用半导体温差发电器。
本发明的能量回收型电阻模块和电阻器将发热电阻元件和热电转换器进行组合，将电阻产生的热量通过热电转换器转换为电能输送到储能装置进行回收利用，降低发热电阻元件工作时的表面温度，延长电阻器的使用寿命。
另外，由于热电转换器对发热电阻元件进行了封装，使其不直接暴露于空气中，避免了空气中的污秽沉积，真正做到了电阻的免维护设计，提高了系统回路运行的可靠性与稳定性。
附图说明
图1是本发明电阻器第一种实施例的整体结构图；
图2是本发明电阻器第二种实施例的整体结构图；
图3是本发明电阻器第三种实施例的整体结构图；
图4是本发明图1的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体的一个实施例对本发明进行进一步介绍。
如图1～图4所示为本发明能量回收型电阻模块及电阻器实施例的结构图，由图可知，本发明的能量回收型电阻模块包括一个片状的发热电阻元件4和贴设在该发热电阻元件其中一面的一个热电转换器2或者分别贴设在该发热电阻元件两面且电输出端相互串联或并联的两个热电转换器2构成的热电转换器组，发热电阻元件4由发热电阻丝按照设定方式绕制而成或者由板状电阻片冲压而成，各热电转换器的热端均贴设在发热电阻元件表面，电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端通过并联或者串联方式连接成该电阻模块的电输出端并用于与储能装置连接。
如图3所示，本实施例中的热电转换器组内的两个热电转换器通过连接线3进行串联连接，串联后的热电转换器组的电输出端再与储能装置连接。
另外，本实施例在各热电转换器的冷端均设置散热器6，此处该散热器采用金属散热片，用来降低热电转换器冷端的温度，进一步增大其热端和冷端的温差。
如图1和图4所示，本发明的电阻器由分层架设于一支架1上的至少两个如上所述的电阻模块组成（本实施例附图中为8个），各电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端构成该电阻模块的电输出端，各电阻模块的电输出端通过串联或者并联的方式连接后再与储能装置连接。
本实施例中各电阻模块的热电转换器组内的两个热电转换器通过连接线3进行串联连接构成该电阻模块的电输出端，各电阻模块的电输出端通过导线5依次串联后再与储能装置连接。
本实施例的发热电阻元件由发热电阻丝按照设定方式绕制（包括缠绕）而成或者由板状电阻片冲压而成，其吸收各种回路多余能量，将其转化为热能发热，一般热电转换器配合应用于面状结构的发热体，而发热电阻丝不能直接与其配合使用，本实施例将发热电阻元件按照电阻器的结构形式设计成不同形状来满足能量回收型电阻的结构需求。
热电转换器吸收电阻器产生的热能，将其转化为电能并输送给储能装置稳定的输出。本实施例采用热电转换器是一种利用半导体温差发电原理，根据塞贝克效应利用温差直接将热能转化为电能的全固态能量转化发电装置，它无需化学反应且无机械移动部分，因而具有无噪音、无污染、无磨损、重量轻、使用寿命长等种种优点，被广泛地用于工业余热、废热的回收作用、航天辅助电力系统等。
本实施例中在各热电转换器的冷端贴设的散热器6采用金属散热片或非金属散热片，用来降低热电转换器冷端的温度，进一步增大其热端和冷端的温差。
热电转换器2的热端紧贴电阻元件安装，冷端紧贴散热片6安装，电阻元件与热电转换器固定为一个模块，若干个模块固定在槽钢支架1上，各个电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端构成该电阻模块的电输出端，连接成一个完整的热电转换能量发生装置，其电输出端与储能装置连接。
本发明电阻模块及电阻器工作原理如下：系统回路电阻元件发热后加热热电转换器2的热端，在热电转换器的冷热端形成温差，由于温差的存在，热电转换器的冷热端形成电势差，开始产生电动势，驱动电流，实现热能向电能的转换。若干个热电转换器串联后通过引线将电流引出输送给储能装置，将电能输出到外部进行存储，实现电阻器能量的回收。
本实施例的热电转换器冷端不局限于采用金属散热片或非金属散热片的形式进行降温，也可以采用自然冷却或是水冷散热器；热电转换器的输出端采用串联的方式与储能装置连接，当然也可以采用并联的方式与储能装置连接（如图2所示），该类似变换为本领域技术人员的常用技术手段，落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种能量回收型电阻模块，其特征在于：包括一个片状的发热电阻元件和贴设在该发热电阻元件其中一面的一个热电转换器或者分别贴设在该发热电阻元件两面且电输出端相互串联或并联的两个热电转换器构成的热电转换器组；所述发热电阻元件由发热电阻丝按照设定方式绕制而成或者由板状电阻片冲压而成，各热电转换器的热端均贴设在所述发热电阻元件表面，所述电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端构成该电阻模块的电输出端并用于与储能装置连接。
2.根据权利要求1所述的能量回收型电阻模块，其特征在于：各热电转换器的冷端均设有散热器。
3.根据权利要求2所述的能量回收型电阻模块，其特征在于：所述散热器为金属散热片或者非金属散热片。
4.根据权利要求2或3所述的能量回收型电阻模块，其特征在于：所述热电转换器采用半导体温差发电器。
5.一种能量回收型电阻器，其特征在于：该电阻器由分层架设于一支架上的至少两个电阻模块组成，所述每个电阻模块包括一个片状的发热电阻元件和贴设在该发热电阻元件其中一面的一个热电转换器或者分别贴设在该发热电阻元件两面且电输出端相互串联或并联的两个热电转换器构成的热电转换器组；所述发热电阻元件由发热电阻丝按照设定方式绕制而成或者由板状电阻片冲压而成，所述各热电转换器的热端均贴设在所述发热电阻元件表面，所述各电阻模块的热电转换器或热电转换器组的电输出端构成该电阻模块的电输出端，所述各电阻模块的电输出端通过串联或者并联的方式连接后再用于与储能装置连接。
6.根据权利要求5所述的能量回收型电阻器，其特征在于：各热电转换器的冷端均设有散热器。
7.根据权利要求6所述的能量回收型电阻器，其特征在于：所述散热器为金属散热片或者非金属散热片。
8.根据权利要求6或7所述的能量回收型电阻器，其特征在于：所述热电转换器采用半导体温差发电器。
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Citations (4)
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2013
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