CN104466775B - 基于双电层电容器的标准gcs成套设备的抽屉式储能模组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，包括抽屉柜，所述抽屉柜前面板设有拉手，抽屉柜内设有至少一层超级电容模块，抽屉柜背部设有直流叠排，所述超级电容模块由设于抽屉柜底部的电路板、均匀焊接在电路板上的超级电容和固定在每个超级电容两侧的散热板及T型散热片构成，所述每个超级电容的四周边缘分别与两片散热铝板及T型散热片接触，所述T型散热片和散热板为活动连接，所述电路板上与超级电容引脚焊接的正负极导电体相互平行，所述抽屉柜侧面对应每一层超级电容模块均设有一个风扇机构，所述风扇机构的出风方向朝向抽屉柜外部。本发明具备低杂散电感分布和冷却气流通路，能够解决频繁充放电而导致的严重发热问题，可移植性高，兼容性好。

Description

基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组
技术领域
本发明涉及一种由多层串并联双电层电容器构成的基于标准GCS抽屉柜的抽屉式储能模组，尤其涉及一种具备冷却气流通路以解决频繁充放电而导致的严重发热问题的散热结构和符合标准GCS成套设备安装的储能模组。
背景技术
双电层电容器，作为一种比传统的电解电容容量高上数百倍至千倍不等高能量密度电化学电容器，拥有使用寿命长、可逆性好、充放电率高、非常低的内部电阻（ESR）、高周期效率（95％以上）以及高输出功率等优点，近年来随着生产成本的逐渐低廉，渐渐在储能技术中得到了广泛的应用。一般来说，目前的双电层电容器从构造上大体可分为两种，一种是卷绕型的双电层电容器，通过很长的卷绕而成，虽然体积较大，但制造工艺相对简单，量产效率较高，成本较为低廉；另一种是积层型双电层电容器，虽然单位体积的能量密度较高，但由于需要长方形的sheet重叠压制而成，生产工艺较为复杂，成本相对高昂，不太适合作为大规模储能装置的应用。
同时，由电容系组成的储能模组，由于模组内部电容串并联的分布方式或模组之间的连接方式不合理导致输电线之间的环流面积极大，杂散电感偏高，所以导致逆变器等功率元件在开通后关断的瞬间产生尖峰电压，导致系统过压损毁。并且，直流环节的杂散电感会导致IGBT开通时出现较大的压降。不仅如此，储能模组样式也层出不穷，厂商与厂商差异性较大，兼容性较差，作为成套设备与其他设备联合使用的契合度较低，基本在不同的使用场合都需要特殊定制，二次成本较高。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，具备低杂散电感分布和冷却气流通路，能够解决频繁充放电而导致的严重发热问题，可移植性高，兼容性好。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，包括抽屉柜，所述抽屉柜前面板设有拉手，抽屉柜内设有至少一层超级电容模块，抽屉柜背部设有直流叠排，所述超级电容模块由设于抽屉柜底部的电路板、均匀焊接在电路板上的超级电容和固定在每个超级电容两侧的散热板及T型散热片构成，所述每个超级电容的四周边缘分别与两片散热板及T型散热片接触，所述T型散热片和散热板为活动连接，所述电路板上与超级电容引脚焊接的正负极导电体相互平行，所述抽屉柜侧面对应每一层超级电容模块均设有一个风扇机构，所述风扇机构的出风方向朝向抽屉柜外部。
上述技术方案中，每层所述超级电容模块包括四片散热板和三十三片T型散热片。
优选的技术方案，所述散热板厚度为3mm，T型散热片厚度为2mm。
上述技术方案中，所述散热板表面设有沟槽，所述沟槽宽为2mm，深为1mm，所述T型散热片与散热板之间为沟槽插入式连接，且相互垂直，保证一定的通风空间和风体流向的畅通性。
优选的技术方案，所述超级电容模块设有四层。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明的用于焊接超级电容引脚并导电的每层电路板上的正负极导电体平行设置，形成电流反并联，使得磁场近似为0，这样的多层超级电容模块再通过超级电容内部的汇流母排形成环路，使得杂散电感最小。
2.本发明的超级电容模块在每个超级电容四周对称设置散热板及T型散热片，使得超级电容的四周边缘分别与两片散热板及T型散热片接触，保证导热效率，并且T型散热片与散热板的连接方式为沟槽插入式，保证一定的通风空间和风体流向的畅通性，另在抽屉柜侧面对应每一层超级电容模块均设有一个风扇机构，采用吸风的形式提高散热效率。
附图说明
图1是实施例一中本发明的结构示意图。
图2是实施例一中本发明的内部环流布置结构示意图。
图3是实施例一中的超级电容模块结构分解示意图。
图4是实施例一中本发明的散热机构的风体流向示意图。
其中：1、抽屉柜；2、拉手；3、超级电容模块；4、直流叠排；5、电路板；6、超级电容；7、散热板；8、T型散热片；9、正极；10、负极；11、风扇机构。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：参见图1至3所示，一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，包括抽屉柜1，所述抽屉柜前面板设有拉手2，抽屉柜内设有四层超级电容模块3，抽屉柜背部设有直流叠排4，所述超级电容模块由设于抽屉柜底部的电路板5、均匀焊接在电路板上的超级电容6和固定在每个超级电容两侧的散热板7及T型散热片8构成，所述每个超级电容的四周边缘分别与两片散热铝板及T型散热片接触，所述T型散热片和散热板为活动连接，所述电路板上与超级电容引脚焊接的正极9和负极10导电体相互平行，所述抽屉柜侧面对应每一层超级电容模块均设有一个风扇机构11，采用强迫式风冷结构，所述风扇机构的出风方向朝向抽屉柜外部。
本实施例中，每层所述超级电容模块包括四片散热板和三十三片T型散热片，所述散热板厚度为3mm，T型散热片厚度为2mm。
所述散热板表面设有沟槽，所述沟槽宽为2mm，深为1mm，所述T型散热片与散热板之间为沟槽插入式连接，保证一定的通风空间和风体流向的畅通性。
参见图4所示，电路板和电容的热源通过散热板和T型散热片逐渐由底部传至上部，上部经由风扇机构的风压，迫使空气流动带走散热装置上的温度，从而达到局部散热的目的。

Claims (5)

1.一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，包括抽屉柜，所述抽屉柜前面板设有拉手，抽屉柜内设有至少一层超级电容模块，抽屉柜背部设有直流叠排，其特征在于：所述超级电容模块由设于抽屉柜底部的电路板、均匀焊接在电路板上的超级电容和固定在每个超级电容两侧的散热板及T型散热片构成，所述每个超级电容的四周边缘分别与两片散热板及T型散热片接触，所述T型散热片和散热板为活动连接，所述电路板上与超级电容引脚焊接的正负极导电体相互平行，所述抽屉柜侧面对应每一层超级电容模块均设有一个风扇机构，所述风扇机构的出风方向朝向抽屉柜外部；每层所述超级电容模块包括四片散热板和三十三片T型散热片；所述散热板表面设有沟槽，所述T型散热片与散热板之间为沟槽插入式连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，其特征在于：所述散热板厚度为3mm，T型散热片厚度为2mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，其特征在于：所述沟槽宽为2mm，深为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，其特征在于：所述T型散热片与散热板垂直。
5.根据权利要求1所述的一种基于双电层电容器的标准GCS成套设备的抽屉式储能模组，其特征在于：所述超级电容模块设有四层。
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