CN108132387A - 一种监测超级电容模组连接电阻的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监测超级电容模组连接电阻的系统，包括连接母排和多个电容单体，电容单体之间通过连接母排相连；电容单体通过导热连接件与连接母排固定连接，还包括采样电路板和温度传感器，导热连接件的顶端分别与采样电路板的焊盘连接，温度传感器设置于焊盘上以监测焊盘的温度。应用本发明提供的系统，若电容单体极柱与连接母排连接不良，导致电阻增加，在大电流通过时，将导致连接母排温度上升，连接母排的温度传递给导热连接件，导热连接件与采样电路板的焊盘连接，故连接母排的热量经过焊盘传递给温度传感器，通过温度传感器反馈的温度就能间接反应电容单体极柱与连接母排连接电阻，从而有效的监控母排连接质量，在故障发生前予以识别。

Description

一种监测超级电容模组连接电阻的系统

技术领域

本发明涉及车辆车载电源技术领域，更具体地说，涉及一种监测超级电容模组连接电阻的系统。

背景技术

电车，是城市交通的重要工具，一般分为无轨电车和有轨电车。有轨电车亦称路面电车或简称电车，属轻铁的一种。无轨电车是一种使用电力发动，但是在道路行驶的公共交通。无轨电车的车身跟公共汽车相似，使用的电力一般是透过架空电缆，经车上的集电杆取得。无轨电车的驱动和控制由电气系统来完成。

对于有轨电车而言，其一般具有三套以上的储能电源，储能电源由几十个模组组成，模组由单体串并组成，一列车上有几千个单体，每个单体有正、负两个连接点，任一连接点出现异常，都会导致该电容单体及母排温升异常，最终导致故障。然而，现有技术中却没有能够有效对每一连接电阻进行监测，以在故障发生前进行提前识别的方法。

综上所述，如何有效地解决电容单体与母排连接点异常难以识别进而引发故障等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种监测超级电容模组连接电阻的系统，该监测超级电容模组连接电阻的系统的结构设计可以有效地解决电容单体与母排连接点异常难以识别进而引发故障的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种监测超级电容模组连接电阻的系统，包括连接母排和多个电容单体，所述电容单体之间通过所述连接母排相连；所述电容单体通过导热连接件与所述连接母排固定连接，还包括采样电路板和温度传感器，所述导热连接件的顶端分别与所述采样电路板的焊盘连接，所述温度传感器设置于所述焊盘上以监测所述焊盘的温度。

优选地，上述监测超级电容模组连接电阻的系统中，所述电容单体的极柱与所述连接母排通过导热连接件固定连接。

优选地，上述监测超级电容模组连接电阻的系统中，所述导热连接件为铜螺柱。

优选地，上述监测超级电容模组连接电阻的系统中，所述铜螺柱与所述焊盘焊接。

优选地，上述监测超级电容模组连接电阻的系统中，所述温度传感器与所述焊盘焊接。

优选地，上述监测超级电容模组连接电阻的系统中，包括多个所述连接母排，所述温度传感器的个数与所述连接母排的个数相同，且分别对应的焊接于连接有各所述连接母排的焊盘上。

本发明提供的监测超级电容模组连接电阻的系统包括连接母排、多个电容单体、采样电路板和温度传感器。其中，电容单体之间通过连接母排相连；电容单体通过导热连接件与连接母排固定连接，导热连接件的顶端分别与采样电路板的焊盘连接，温度传感器设置于焊盘上以监测焊盘的温度。

应用本发明提供的监测超级电容模组连接电阻的系统，将温度传感器安装在采样电路板上，超级电容模组的各电容单体与连接母排采用导热连接件紧固，采样电路板安装在导热连接件上，温度传感器连接在在采样电路板的焊盘上。若电容单体极柱与连接母排连接不良，导致电阻增加，在大电流通过时，将导致连接母排温度上升，连接母排的温度传递给导热连接件，导热连接件与采样电路板的焊盘相连接，且温度传感器安装于焊盘上，故连接母排的热量经过焊盘传递给温度传感器，通过温度传感器反馈的温度就能间接反应电容单体极柱与连接母排连接电阻，从而有效的监控母排连接质量，在故障发生前进行提前识别。

在一个优选的实施方式中，温度传感器与焊盘焊接。由于温度传感器不直接安装在连接母排上，而是焊接在采样电路板的焊盘上，从而减少了温度传感器固定在连接母排的环节，也减少了采样电路板与温度传感器的连接导线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的超级电容模组的结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为图1的俯视结构是图；

图4为连接母排与电容单体的连接示意图；

图5为图1的局部放大结构示意图。

附图中标记如下：

电容单体1，连接母排2，铜螺柱3，采样电路板4，温度传感器5，连接框架6。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种监测超级电容模组连接电阻的系统，以有效对每一连接电阻进行监测，在故障发生前进行提前识别。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5，图1为本发明一个具体实施例的超级电容模组的结构示意图；图2为图1的侧视结构示意图；图3为图1的俯视结构是图；图4为连接母排与电容单体的连接示意图；图5为图1的局部放大结构示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的监测超级电容模组连接电阻的系统包括连接母排2、多个电容单体1、采样电路板4和温度传感器5。

其中，电容单体1之间通过连接母排2相连，具体连接方式请参考现有技术中常见的超级电容模块，此处不再赘述。电容单体1的数量具体可根据需要设置，根据电容单体1的数量相应的社会组连接母排2的数量，以形成n并m串超级电容模组，其中，n和m均为正整数。以图1-图4中2并8串的超级电容模组为例进行说明，电容单体1之间是用母排进行连接，2并8串的模组有9件母排，共32个连接点。

电容单体1通过导热连接件与连接母排2固定连接，导热连接件的顶端分别与采样电路板4的焊盘连接，温度传感器5设置于焊盘上以监测焊盘的温度。当然，在连接母排2有多个的情况下，各温度传感器5应对应的设置于各连接母模连接的焊盘上，进而连接母排2的热量能够通过导热连接件传递至采样电路板4的焊盘上，温度传感器5监测焊盘的温度从而反应与该焊盘连接的连接母排2的温度。需要说明的，导热连接件与连接母排2连接，指二者能够热传导的连接，以将连接母排2的热量传递至导热连接件上；导热连接件与焊盘连接，指二者能够热传导的连接以将导热连接件的热量传递至焊盘。具体导热连接件的可以为导热材料制成的螺柱等连接件。

应用本发明提供的监测超级电容模组连接电阻的系统，将温度传感器5安装在采样电路板4上，超级电容模组的各电容单体1与连接母排2采用导热连接件紧固，采样电路板4安装在导热连接件上，温度传感器5连接在在采样电路板4的焊盘上。若电容单体1极柱与连接母排2连接不良，导致电阻增加，在大电流通过时，将导致连接母排2温度上升，连接母排2的温度传递给导热连接件，导热连接件与采样电路板4的焊盘相连接，且温度传感器5安装与焊盘上，故连接母排2的热量经过焊盘传递给温度传感器5，通过温度传感器5反馈的温度就能间接反应电容单体1极柱与连接母排2连接电阻，从而有效的监控母排连接质量，在故障发生前进行提前识别。

具体的，电容单体1的极柱与连接母排2通过导热连接件固定连接。如图1-图4所示的，正负极柱与连接母排2通过导热连接件紧固。具体电容单体1的及其正负极柱的结构请参考现有技术，此处不再赘述。

优选的，导热连接件为铜螺柱3。铜材料具有优异的导热性能，因而能够有效将连接母排2的热量传递至采样电路板4的焊盘，从而为温度传感器5的有效温度检测提供基础。当然，根据需要也可以采用其他常规的导热材质制成的螺柱结构。具体的，铜螺柱3与焊盘焊接。铜螺柱3与焊盘焊接，一方面能够直接将二者固定连接，同时铜螺柱3的热量能够有效传递至焊盘。

进一步地，温度传感器5与焊盘焊接。由于温度传感器5不直接安装在连接母排2上，而是焊接在采样电路板4的焊盘上，从而减少了温度传感器5固定在连接母排2的环节，也减少了采样电路板4与温度传感器5的连接导线。

在上述各实施例中，包括多个连接母排2时，优选的温度传感器5的个数与连接母排2的个数相同，且分别对应的焊接于连接有各连接母排2的焊盘上。也就是各连接有连接母排2的焊盘上，分别焊接有一个温度传感器5，以监测对应的连接母排2的温度，从而反应该连接母排2与对应的正负电极柱的连接是否正常。根据需要，也可以在各连接有连接母排2的焊盘上分别焊接两个温度传感器5，以在一个温度传感器5故障时，通过另一温度传感器5对连接母排2的温度进行检测。也可以同时读取两个温度传感器5的监测数据，若二者的数据差值在允许误差范围内，则以二者中标定的常用温度传感器5的监测数据为准，而当二者的数据差值超出允许误差范围，则表示二者中至少一个异常无法，则可提醒工作人员及时维修或更换温度传感器5，一边真实有效反馈连接母排2的温度，进而准确检测正负电极柱与连接母排2的连接情况。

以下以2并8串超级电容模组连接电阻的监测系统为例说明本方案。

在一个优选的实施方式中，超级电容模组包括连接框架6、电容单体1、连接母排2、铜螺柱3和采样电路板4。由图2可知，电容单体1之间用母排进行连接，2并8串的模组有9件母排，共32个连接点。

将电压温度传感器安装在采样电路板4上，如图3。超级电容正负极极柱与连接母排2采用铜螺柱3紧固，采样电路板4安装在铜螺柱3上，温度传感器5焊接在采样电路板4的焊盘上。若电容单体1极柱与连接母排2连接不良，导致电阻增加，在大电流通过时，将导致连接母排2温度上升，温度传递给铜螺柱3，铜螺柱3与采样电路板4的焊盘相连接，通过焊盘把热量传递给焊接在焊盘的温度传感器5，通过检测温度传感器5的温度就能间接反应电容单体1极柱与连接母排2的连接电阻，从而有效的监控母排连接质量。该模组共有9件连接母排2，因此采样电路板4上共焊有9个温度传感器5。当然，上述系统可延展至n并m串，根据对应的连接母排2的数量，相应的增加温度传感器5的数量。

综上，温度传感器5不直接安装在连接母排2上，而是焊接在采样电路板4上，热量通过铜螺柱3、焊盘等热的良导体传递到温度传感器5，从而减少了温度传感器5固定在连接母排2的环节，也减少了采样电路板4与温度传感器5的连接导线。每个连接母排2都有相对应的温度传感器5，对每个超级电容正负极极柱与连接母排2的连接进行有效监测。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种监测超级电容模组连接电阻的系统，包括连接母排(2)和多个电容单体(1)，所述电容单体(1)之间通过所述连接母排(2)相连；其特征在于，所述电容单体(1)通过导热连接件与所述连接母排(2)固定连接，还包括采样电路板(4)和温度传感器(5)，所述导热连接件的顶端分别与所述采样电路板(4)的焊盘连接，所述温度传感器(5)设置于所述焊盘上以监测所述焊盘的温度。

2.根据权利要求1所述的监测超级电容模组连接电阻的系统，其特征在于，所述电容单体(1)的极柱(7)与所述连接母排(2)通过导热连接件固定连接。

3.根据权利要求2所述的监测超级电容模组连接电阻的系统，其特征在于，所述导热连接件为铜螺柱(3)。

4.根据权利要求3所述的监测超级电容模组连接电阻的系统，其特征在于，所述铜螺柱(3)与所述焊盘焊接。

5.根据权利要求1所述的监测超级电容模组连接电阻的系统，其特征在于，所述温度传感器(5)与所述焊盘焊接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的监测超级电容模组连接电阻的系统，其特征在于，包括多个所述连接母排(2)，所述温度传感器(5)的个数与所述连接母排(2)的个数相同，且分别对应的焊接于连接有各所述连接母排(2)的焊盘上。