CN202633744U

CN202633744U - 一种利用温差发电的智能化开关柜

Info

Publication number: CN202633744U
Application number: CN 201220049232
Authority: CN
Inventors: 王恩泽; 王定红
Original assignee: DALIAN ENZE ELECTRICAL APPLIANCES Co Ltd
Current assignee: DALIAN ENZE ELECTRICAL APPLIANCES Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-02-16

Abstract

一种利用温差发电的智能化开关柜，包括动力配电中心柜、电动机控制中心柜、功率因数自动补偿柜，其特征在于所述的动力配电中心柜、电动机控制中心柜、功率因数自动补偿柜的金属板表面分别安装一个金属散热片，动力配电中心柜的散热片上固定两个温差发电模块，电动机控制中心柜的散热片上固定两个温差发电模块，功率因数自动补偿柜的散热片上固定两个温差发电模块，所述的温差发电模块由十个单个的温差发电片组成，金属散热片和温差发电模块之间涂有导热硅胶，金属散热片和温差发电模块通过导热铜柱固定。本实用新型的温差发电电源体积小，安装携带使用便捷，控制和移动方便；寿命长，可靠性高。

Description

一种利用温差发电的智能化开关柜

技术领域

本实用新型涉及一种开关柜，尤其涉及一种利用温差发电的智能化开关柜。

背景技术

低压开关柜作为一种电能分配的重要设备，在现代化各个行业发挥着重要作用。随着电力系统的不断发展，对开关柜性能的要求也越来越高。目前国内主要的低压成套开关设备主要有GGD、GCS、GCK(L)、MNS等及其与之派生的经济型柜型。低压抽出式开关柜设计紧凑，组装灵活，容易满足各种环境要求，占有更大的市场份额。然而，现有的低压抽出式开关柜智能化程度还不够，一旦出现故障，很难及时处理，影响了开关柜工作的可靠性。另一方面，现有的智能化开关柜的微处理器和其他智能模块均采用电池供电，随着使用时间的增长，电池慢慢地暴露出了维护困难，在恶劣环境中工作效率低，污染环境等缺点。而由于低压开关柜结构紧凑，电缆、导线和电器设备会产生大量的热量，降低整个开关柜的效率。如果能够把这些耗散掉的热量利用起来，变为电能直接给微处理器和其他的传感器供电，则能够达到变废为宝的目的。

实用新型内容

为了克服开关柜智能模块供电电池工作不稳定，污染环境的缺点，提高整个开关柜的效率，将其耗散掉的热量利用起来。本实用新型利用温差发电技术，提出了一种利用开关柜温差发电的智能化开关柜。

采用的技术方案如下：

一种利用温差发电的智能化开关柜，包括动力配电中心柜、电动机控制中心柜、功率因数自动补偿柜，动力配电中心柜、电动机控制中心柜、功率因数自动补偿柜的的金属板表面分别安装一个金属散热片，动力配电中心柜的散热片上固定两个温差发电模块，电动机控制中心柜的散热片上固定两个温差发电模块，功率因数自动补偿柜的散热片上固定两个温差发电模块，所述的温差发电模块由十个单个的温差发电片组成。利用金属板和环境的温差，通过温差发电片进行发电。金属散热片和温差发电模块之间涂有导热硅胶和导热硅胶，并用导热铜柱将温差发电模块和金属散热片固定。在温差发电模块的冷面固定铝片进行散热。

智能化控制模块是由传感器，微处理器和其他显示报警模块组成。对于每一个开关柜中，系统都实时的监控其环境变量和电气变量。通过温度传感器和湿度传感器获取开关柜的温度和湿度值，通过电流传感器和电压传感器对开关柜的电流、电压进行实时采集。这些模拟值经过信号调理电路转换为微处理器可以接受的电信号，微处理器对其进行分析和处理，并判断每个电气参量和环境参量是否在规定的范围内，如果所有采样值都处于正常水平，则通过LCD显示器进行显示，如果有一个量超出了正常的范围，则进行声光报警，以通知操作人员进行处理。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种利用温差发电的智能化开关柜的工作示意图。

图2是电动机控制中心柜左视图。

具体实施方式

图中，1动力配电中心柜，2电动机控制中心柜，3功率因数自动补偿柜，4温差发电模块A1，5温差发电模块A2，6温差发电模块B1，7温差发电模块B2，8温差发电模块C1，9温差发电模块C2；10铝散热片A，11导热铜柱A，12导热硅胶A，13导热硅胶B，14铝散热片B，15导热铜柱B以下结合附图以实施例具体说明。

图1是本实用新型所述的一种利用温差发电的智能化开关柜的工作示意图，其主要工作过程如下：

一种利用温差发电的智能化开关柜，包括动力配电中心柜1、电动机控制中心柜2、功率因数自动补偿柜3，动力配电中心柜1、电动机控制中心柜2、功率因数自动补偿柜3的金属板表面分别安装一个金属散热片，动力配电中心柜1的散热片上固定两个温差发电模块4、5，电动机控制中心柜2上固定两个温差发电模块6、7，功率因数自动补偿柜3上固定两个温差发电模块8、9，每个温差发电模块由十个单个的温差发电片组成。利用金属板和环境的温差，通过温差发电片进行发电。本实用新型所述的温差发电片型号为TECl031100T200，温差发电片的两面与金属散热片之间涂上一层导热硅脂，以利于散热，减小热阻。将温差发电片平稳贴在高温物体表面，在其冷面加装金属散热片，确保能够把热面传过来的热量即时带走，以保持温差发电模块两面的温差，提高发电效果。将并把3个柜体的6组温差发电模块得到的电压串联起来，得到一个比较大的电压。

然而，由于温差发电片两端的温差随时间变化，温差发电片两端产生的电压非常不稳定，因此，本实用新型通过超级电容器将所有的温差发电模块的电压储存起来。对于温差发电储存电能，超级电容器是比较理想的储能元件，因为其充放电电路非常简单，能够提高温差发电模块的电能利用率。本实用新型选择了电容值为4.7F的，额定电压5.5V的柱状电容，柱状电容的特点是内阻小，充放电速度快。

当温差较低时，超低电容器的电压不够为微处理器提供电压，因此，需要通过一个升压型的DC-DC变换器，将电压等级提高到8V，最后通过稳压电路得到稳定的输出电压，为微处理器和LCD显示模块，报警模块进行供电。

在每一个柜体内，系统都实时的监控其环境变量和电气变量。通过温度传感器和湿度传感器获取开关柜的温度和湿度值，通过电流传感器和电压传感器对开关柜的电流、电压进行实时采集。这些模拟值经过信号调理电路转换为微处理器可以接受的电信号，微处理器对其进行分析和处理，并判断每个电气参量和环境参量是否在规定的范围内，如果所有采样值都处于正常水平，则通过LCD显示器进行显示，如果有一个量超出了正常的范围，则进行声光报警，以通知操作人员进行处理。所有智能模块的供电都由温差发电模块提供。

图2是电动机控制中心柜左视图。

在动力控制柜的底部和侧脸装上金属隔板和金属散热片，金属散热片上固定温差发电模块，金属散热片和温差发电模块之间涂有导热硅胶A12和导热硅胶B13，并用导热铜柱A11和导热铜柱B15将温差发电模块和金属散热片固定。在温差发电模块的冷面，固定铝片进行散热A10和铝片进行散热B14，将热量迅速带走，以保证温差发电模块的温差。

本实用新型的有益效益为：

利用温差发电技术，利用开关柜耗散掉的热量进行发电，提高了整个开关柜的效率。智能化模块实现自供电，克服开关柜智能模块供电电池工作不稳定，污染环境的缺点。相比其他电源模块，本实用新型的温差发电电源体积小，重量轻，坚固耐用，安装携带使用便捷，控制和移动方便；寿命长，可靠性高，从而后期维护成本几乎为零；是一种绿色环保的发电方式。

Claims

1.一种利用温差发电的智能化开关柜，包括动力配电中心柜、电动机控制中心柜、功率因数自动补偿柜，其特征在于所述的动力配电中心柜、电动机控制中心柜、功率因数自动补偿柜的的金属板表面分别安装一个金属散热片，动力配电中心柜的散热片上固定两个温差发电模块，电动机控制中心柜的散热片上固定两个温差发电模块，功率因数自动补偿柜的散热片上固定两个温差发电模块，所述的温差发电模块由十个单个的温差发电片组成，金属散热片和温差发电模块之间涂有导热硅胶，金属散热片和温差发电模块通过导热铜柱固定。