CN201001053Y - 一种矿井作业电车电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种矿井作业电车电源系统，由储能元件、散热片、安装支架、内部安装箱、电路转接板、外部防爆箱和防爆接插头组合而成，其特征在于：储能元件采用若干个超级电容器单体；每两个或多个超级电容器单体之间添加有散热片，电容器正负极之间安装一套控制器。本实用新型在一辆作业电车只需配装一套超级电容器动力电源系统，不需进行拆卸维护和频繁更换，具有充电速度快、能量转换效率高、重量轻、寿命长和安全可靠的特点，还具有一次性投入成本低、节省电能、维护成本低、作业效率高和使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿井作业电车动力电源系统，属于电气储能装置技术领域。
背景技术
很多矿产特别是煤矿的开采由于受到诸多苛刻环境条件的限制，有的地方只能采用井下电车进行作业，有的工序段虽然可以采用其它形式进行作业，但采用井下电车作业的安全性和效率却比较高。
然而，一直没有找到一种理想的电车动力电源。大多数矿井作业电车均采用电池特别是铅酸电池装置作为动力电源，这种动力电源系统使用寿命短，平均一套系统的连续使用时间不超过八个月，即使是特殊制备的蓄电池，连续使用时间也就一年左右；另外，由于电池的充电速度很慢，为了使电车能连续作业，一般一台电车必须平均配三组动力电源系统，一组在车上使用，一组充好电待用，第三组处在维护或充电当中，不但一次性投入成本高，而且必须频繁进行拆卸和安装，维护成本高；再次，电池的充放电效率底，造成极大的能源浪费；最后，由于蓄电池重量大，电车在行进过程中由蓄电池动力电源系统自身消耗的能量就要占很大比例，造成能量利用效率低。
超级电容器是一种新型储能元件，性能介于蓄电池和传统物理电容器之间，它主要是利用电极/电解质界面电荷分离所形成的双电层，或借助电极表面快速的氧化还原反应所产生的法拉第“准电容”来实现电荷和能量的储存的。具有良好的大功率充放电性能、能量转换效率高、温度特性好、循环使用寿命长、重量轻和绿色环保等优点，是新型机械设备一种理想的动力或辅助动力电源。利用了超级电容器的这些特点，可以制作这种井下作业电车的动力电源系统。
发明内容
本实用新型的目的解决现有技术中矿井作业电车动力电源系统使用寿命短、充电速度慢和维护成本高的缺陷，公开一种矿井作业电车动力电源系统，动力电源采用超级电容器，实现井下就地快速充电，不需进行拆卸维护和频繁更换。
本实用新型是这样实现的：一种矿井作业电车电源系统，由储能元件1、散热片2、安装支架3、内部安装箱4、电路转接板5、外部防爆箱6和防爆接插头7组合而成，其特征在于：储能元件1采用的是若干个超级电容器单体；每两个或多个超级电容器单体之间添加有散热片2，电容器正负极之间安装一套控制器，超级电容器单体在工作中产生的热量依次传到散热片2、安装支架3、内部安装箱4和外部防爆箱6而实现自动散热；通过电路转接板5来实现超级电容器组件若干个单体串联组成电路的任意连接。所述的超级电容器为无机电解质水溶液体系超级电容器、有机电解质体系超级电容器和聚合物电解质体系超级电容器中的任意一种，每个单体的容量在2000～300000法拉之间。所述的散热片2一部分被挤压在超级电容器单体与单体之间，另一部分与安装支架3相连。散热片2由铝、铜或其它金属加工而成。所述的内部安装支架3由金属材料加工而成。所述的内部安装箱4由钢板加工而成。所述的电路转接板5由绝缘板和导电铜条组成。所述的外部防爆箱6由箱体和上盖组成，相互装配后成密闭结构，箱体和上盖均由钢板加工而成。所述的防爆接插头7可安装于外部防爆箱6的上盖上表面，也可安装于外部防爆箱6的箱体侧面。
本实用新型的有益效果是：主要利用了超级电容器充电速度快、能量转换效率高、重量轻、寿命长和安全可靠的特点，并且可以实现井下就地快速充电，一辆作业车只需配装一套超级电容器动力电源系统，不需进行拆卸维护和频繁更换。与常规使用的电池动力电源系统相比，具有一次性投入成本低、节省电能、维护成本低、作业效率高和使用寿命长等优点。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1是本实用新型结构俯视图；
图2是本实用新型结构正视图。
在图中：1、储能元件；2、散热片；3、安装支架；4、内部安装箱；5、电路转接板；6、外部防爆箱；7、防爆接插头。
具体实施方式
根据附图1、2，整个系统由储能元件1、散热片2、安装支架3、内部安装箱4、电路转接板5、外部防爆箱6和防爆接插头7组合而成。储能元件1采用的是若干个超级电容器单体；每两个或多个超级电容器单体之间添加有散热片2；每一个或多个超级电容器单体正负极之间安装一套控制器，可以对电压进行均衡；通过电路转接板5来实现超级电容器组件电路的任意连接。
实施例1：
根据附图1，选用34个容量为150000法拉的无机电解质水溶液体系超级电容器单体分两列放置，单体之间添加“⊥”形铝散热片，用拉杆使所有超级电容器和散热片相互挤紧，用连接条串联组成一个超级电容器组件，每两个超级电容器单体正负极之间安装一套电压均衡器，每个超级电容器单体正负极上都安装一套控制器。根据附图2，将电路转接板安装在内部安装箱中后再将8个超级电容器组件安装于第一层安装支架上，将第一层安装支架吊装入内部安装箱中并将超级电容器组件的正负极与电路转接板上相应位置的铜条连接。用相同的方法完成第二和第三层安装。电路连接为每3个超级电容器组件串联后再8路并联，总共刚好24个超级电容器组件。整体一起吊装于外部防爆箱的下箱体中，将电路转接板的总线与防爆接插头相连，最后安装外部防爆箱的上盖。即得到一个最高使用电压为150V、容量为11760F、有效储能达21.8kWh的动力电源系统。矿井作业电车配装一套本实用新型动力电源系统，实现井下就地快速充电。
实施例2：
根据附图1，选用30个容量为100000法拉的无机电解质水溶液体系混合型超级电容器单体分两列放置，单体之间添加“⊥”形铝散热片，用拉杆使所有超级电容器和散热片相互挤紧，用连接条串联组成一个超级电容器组件。每一个超级电容器单体正负极之间安装一套控制器。将电路转接板安装在内部安装箱中后再将10个超级电容器组件安装于第一层安装支架上，将第一层安装支架吊装入内部安装箱中并将超级电容器组件的正负极与电路转接板上相应位置的铜条连接。用相同的方法完成第二和第三层安装。电路连接为每5个超级电容器组件串联后再6路并联，总共刚好30个超级电容器组件。整体一起吊装于外部防爆箱的下箱体中，将电路转接板的总线与防爆接插头相连，最后安装外部防爆箱的上盖。即得到一个最高使用电压为225V、容量为4000F、有效储能达16.8kWh的动力电源装置，装配于矿井作业电车使用。
Claims (8)
1.一种矿井作业电车电源系统，由储能元件(1)、散热片(2)、安装支架(3)、内部安装箱(4)、电路转接板(5)、外部防爆箱(6)和防爆接插头(7)组合而成，其特征在于：
储能元件(1)采用的是若干个超级电容器单体；每两个或多个超级电容器单体之间添加有散热片(2)，电容器正负极之间安装一套控制器，超级电容器单体在工作中产生的热量依次传到散热片(2)、安装支架(3)、内部安装箱(4)和外部防爆箱(6)而实现自动散热；通过电路转接板(5)来实现超级电容器组件若干个单体串联组成电路的任意连接。
2.根据权利要求1所述的一种矿井作业电车电源系统，其特征在于：所述的超级电容器为无机电解质水溶液体系超级电容器、有机电解质体系超级电容器和聚合物电解质体系超级电容器中的任意一种，每个单体的容量在2000～300000法拉之间。
3.根据权利要求1所述的一种矿井作业电车电源系统，其特征在于：所述的散热片(2)一部分被挤压在超级电容器单体与单体之间，另一部分与安装支架(3)相连，散热片(2)由铝、铜或其它金属加工而成。
4.根据权利要求1所述的一种矿井作业电车电源系统，其特征在于：所述的内部安装支架(3)由金属材料加工而成。
5.根据权利要求1所述的一种矿井作业电车电源系统，其特征在于：所述的内部安装箱(4)由钢板加工而成。
6.根据权利要求1所述的一种矿井作业电车电源系统，其特征在于：所述的电路转接板(5)由绝缘板和导电铜条组成。
7.根据权利要求1所述的一种矿井作业电车电源系统，其特征在于：所述的外部防爆箱(6)由箱体和上盖组成，相互装配后成密闭结构，箱体和上盖均由钢板加工而成。
8.根据权利要求1所述的一种矿井作业电车电源系统，其特征在于：所述的防爆接插头(7)可安装于外部防爆箱(6)的上盖上表面，也可安装于外部防爆箱(6)的箱体侧面。
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| CNU200720067087XU CN201001053Y (zh) | 2007-02-06 | 2007-02-06 | 一种矿井作业电车电源系统 |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN201001053Y (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104129315A (zh) * | 2014-07-28 | 2014-11-05 | 扬州佳山重工科技有限公司 | 一种矿用井下防爆电动无轨胶轮车 |
| CN107506011A (zh) * | 2017-09-19 | 2017-12-22 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种固定超级电容的散热器及方法 |
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2007
- 2007-02-06 CN CNU200720067087XU patent/CN201001053Y/zh not_active Expired - Fee Related
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