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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung betrifft ein Kondensatormodul, das mit einer Vielzahl
von Kondensatorzellen versehen ist, von denen jedes einen Kondensator
aufnimmt.
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STAND DER TECHNIK
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Ein
Hybridfahrzeug, das mit einer Maschine und einem Generatormotor
als Antriebsquellen ausgerüstet ist, ist mit einer Speichervorrichtung
zum Speichern von elektrischem Strom versehen, der durch den Generatormotor
erzeugt wird, der durch die Maschine angetrieben wird. Die Speichervorrichtung
hat des Weiteren eine Funktion als eine Leistungszuführung
zum Zuführen von elektrischem Strom zu dem Generatormotor.
Als eine solche Speichervorrichtung wird manchmal ein Kondensatormodul
angewendet, das mit einem Kondensator mit großer Kapazität
versehen ist.
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Wenn
das Kondensatormodul als die Speichervorrichtung einer Hybridbaumaschine
als ein Beispiel des Hybridfahrzeugs angewendet wird, da die Baumaschine
ein Antreiben und ein Verzögern alle paar Sekunden bis
mehrere zehn Sekunden häufig wiederholt, ist eine Änderung
einer auf den Kondensator aufgebrachten Last groß und eine
Wärmeerzeugungsmenge des Kondensators wird leicht groß.
Deshalb gibt es ein Problem, dass sich der Kondensator stark verschlechtert
und die Lebenszeit des Kondensators kurz ist.
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Um
zu verhindern, dass die Lebenszeit des Kondensators kurz wird, ist
es wünschenswert, einen Zustand aufrechtzuerhalten, in
dem eine Innentemperatur des Kondensators nicht höher als
eine Wärmebeständigkeitstemperatur des Kondensators
(beispielsweise 60°C) ist. Deshalb gibt es einen Mechanismus,
um den Kondensator durch effizientes Abführen von Wärme,
die durch den Kondensator erzeugt wird, zu kühlen, wodurch
die Temperatur des Kondensators immer so gehalten wird, dass sie
nicht höher als die Wärmebeständigkeitstemperatur
ist. Unter solch einer Gegebenheit ist eine Technik, um einen Bodenwandabschnitt
eines Kondensatorgehäuses, das den Kondensator aufnimmt,
und um den Bodenwandabschnitt an dem Wärmeableitkörper
zu fixieren, an dem ein Strömungsdurchgang ausgebildet
ist, durch den ein Kühlmedium strömt, wodurch eine
Kühlleistung verbessert wird, offenbart (siehe beispielsweise
Patentdokument 1).
- Patentdokument 1: internationale Veröffentlichungsnummer
07/126082
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE
PROBLEME
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In
der herkömmlichen Technik jedoch, die in dem vorstehend
beschriebenen Patentdokument 1 offenbart ist, werden die Kondensatorzellen
von einer Bodenflächenseite des Wärmeableitkörpers
angeschraubt, wenn die Kondensatorzellen an dem Wärmeableitkörper
befestigt werden, so dass Durchgangslöcher in der Zahl
der Kondensatorzellen an dem Wärmeableitkörper
ausgebildet werden sollten, und es gibt ein Problem bezüglich
einer Festigkeit eines gesamten Moduls einschließlich des
Wärmeableitkörpers. Des Weiteren sollte der Strömungsdurchgang
so gestaltet sein, um eine Vielzahl von Durchgangslöchern
zum Fixieren der Kondensatorzellen zu vermeiden, so dass ein Freiheitsgrad
der Strömungsdurchgangsgestaltung niedrig ist.
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Die
Erfindung ist in Anbetracht der vorstehenden Beschreibung gemacht,
und es ist ihre Aufgabe, das Kondensatormodul vorzusehen, das die Festigkeit
des gesamten Moduls verbessern kann und einen hohen Freiheitsgrad
hat, wenn ein Kühlmediumströmungsdurchgang gestaltet
wird.
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EINRICHTUNG ZUM LÖSEN
DES PROBLEMS
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Kondensatormodul Folgendes:
eine Vielzahl von Kondensatorzellen, von denen jede einen Kondensator
und ein Kondensatorgehäuse, das mit einem ersten Schraubensackloch
an einer Unterseitenflächefläche versehen ist,
zum Aufnehmen des Kondensators hat; einen metallischen Zellenfixierungskörper,
der ein Durchgangsloch hat, das mit dem ersten Schraubenloch in
Verbindung ist, und an dem jede der Kondensatorzellen durch Einschrauben einer Zellenschraube
zum Fixieren von jeder der Kondensatorzellen in das erste Schraubenloch
durch das Durchgangsloch hindurch fixiert ist; einen Isolator, der
aus einem thermisch leitenden isolierenden Material hergestellt
ist und zwischen den Kondensatorzellen und dem Zellenfixierungskörper
zum Isolieren der Kondensatorzellen von dem Zellenfixierungskörper
angebracht ist; einen metallischen Wärmeableitkörper
mit einem zweiten Schraubensackloch, in das eine Zellenfixierungskörperschraube
zum Fixieren des Zellenfixierungskörpers eingeschraubt
ist, und mit einem Strömungsdurchgang zum Bewirken, dass
ein Kühlmedium an einer Rückflächenseite
einer Fläche strömt, an der das zweite Schraubenloch vorgesehen
ist; und eine Abdeckung zum Abdecken der Fläche des Wärmeableitkörpers,
an dem der Strömungsdurchgang vorgesehen ist.
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Vorteilhaft
ist in dem Kondensatormodul die Anzahl der zweiten Schraubenlöcher
kleiner als die Anzahl der Kondensatorzellen.
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Vorteilhaft
ist in dem Kondensatormodul der Zellenfixierungskörper
eine Vielzahl von metallischen Platten, von denen jede eine ebene
Form hat, und der Isolator ist eine Vielzahl von isolierenden dünnen Platten,
von denen jede dünner ist als die metallischen Platten
und deren Anzahl dieselbe oder größer als die
Anzahl der metallischen Platten ist.
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Vorteilhaft
hat in dem Kondensatormodul jede der isolierenden dünnen
Platten einen ebenen Abschnitt, der zwischen den Kondensatorzellen
und den metallischen Platten angeordnet ist, und einen Seitenflächenabschnitt,
der zwischen den Kondensatorzellen und der Zellenfixierungskörperschraube von
beiden Enden in einer Längsrichtung des ebenen Abschnitts
entlang Seitenflächen der Kondensatorzellen angeordnet
ist.
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Vorteilhaft
hat in dem Kondensatormodul der Wärmeableitkörper
einen ebenen Basisabschnitt, der mit dem zweiten Schraubenloch und
dem Strömungsdurchgang versehen ist, und einen Seitenwandabschnitt,
der angebracht ist, um im Wesentlichen senkrecht zu dem Basisabschnitt
von einer Umfangskante einer Fläche des Basisabschnitts
zu sein, die mit dem zweiten Schraubenloch versehen ist, um die
Seitenflächen der Kondensatorzellen zu umschließen.
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Vorteilhaft
hat das Kondensatormodul einen Schraubenisolator, der zwischen den
Zellenschrauben und dem Zellenfixierungskörper zum Isolieren der
Zellenschraube von dem Zellenfixierungskörper angebracht
ist.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der
Erfindung, da das zweite Schraubensackloch an der Fläche
vorgesehen ist, die sich von der Fläche unterscheidet,
an der der Strömungsdurchgang zum Bewirken, dass das Kühlmedium strömt,
von den Flächen des Wärmeableitkörpers zum
Anschrauben des Zellenfixierungskörpers zum Fixieren der
Kondensatorzellen an dem Wärmeableitkörper ausgebildet
ist, kann die Festigkeit des Wärmeableitkörpers
im Vergleich zu einem Gehäuse verbessert werden, in dem
das Durchgangsloch an dem Wärmeableitkörper ausgebildet
ist. Des Weiteren, da das zweite Schraubenloch nicht durch den Wärmeableitkörper
hindurchgeht, ist eine Beschränkung im Bezug auf die Form
des Strömungsdurchgangs geringer als im Vergleich zu einem
Gehäuse, in dem das zweite Schraubenloch durch den Wärmeableitkörper
hindurchgeht. Deshalb kann das Kondensatormodul vorgesehen werden,
das die Festigkeit des gesamten Moduls verbessern kann und den hohen
Freiheitsgrad hat, wenn der Kühlmediumströmungsdurchgang
gestaltet wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Aufbau eines Kondensatormoduls gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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2 ist
eine Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer Unterseite eines
Gehäuses des Kondensatormoduls gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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3 ist
eine Teilquerschnittsansicht eines wesentlichen Teils des Kondensatormoduls
aus Sicht auf eine Querschnittsfläche parallel zu einer
Längsrichtung des Kondensatormoduls gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung;
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4 ist
eine Teilquerschnittsansicht des wesentlichen Teils des Kondensatormoduls
aus Sicht auf eine Querschnittsfläche parallel zu einer
seitlichen Richtung des Kondensatormoduls gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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5 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Umgebungsaufbau
einer Kondensatorzelle darstellt;
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6 ist
eine Teilquerschnittsansicht, die einen inneren Aufbau der Kondensatorzelle
darstellt;
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7 ist
eine Ansicht, die eine Übersicht einer Befestigung einer
Platte darstellt, mit der die Kondensatorzelle und eine dünne
Isolierplatte an einem Wärmeableitkörper fixiert
werden;
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8 ist
eine Ansicht, die schematisch eine Verbindungsweise einer Vielzahl
von Kondensatorzellen mittels einer Verteilerschiene darstellt;
und
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9 ist
eine Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer Hybridbaumaschine
darstellt, auf die das Kondensatormodul gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung angewendet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kondensatormodul
- 2
- Kondensatorzelle
- 3
- metallische
Platte
- 4
- isolierende
dünne Platte
- 5
- Wärmeableitkörper
- 6
- Abdeckung
- 7,
9
- Dichtung
- 8
- Deckel
- 10
- Leitungsgehäuse
- 11
- Pumpe
- 12
- Hülse
- 13,
15
- Distanzscheibe
- 14
- Schraubenabdeckung
- 16a,
16b, 16c, 16d
- Verteilerschiene
- 17
- Verteilerschienenhalterung
- 18
- Ausgleichssubstrat
- 21
- Kondensator
- 22
- Kondensatorgehäuse
- 23
- äußerer
Anschluss
- 24
- Anschlussplatte
- 25
- Film
- 31
- Durchgangsloch
- 31a
- Abschnitt
mit großem Durchmesser
- 31b
- Abschnitt
mit kleinem Durchmesser
- 32,
223, 511, 513, 521
- Schraubenloch
- 41
- ebener
Abschnitt
- 42
- Seitenflächenabschnitt
- 51
- Basisabschnitt
- 52
- Seitenwandabschnitt
- 53
- Einlass
- 54
- Auslass
- 100
- hydraulische
Schaufel
- 101
- Maschine
- 101a
- Selbstantriebseinheit
- 101b
- Schwenkeinheit
- 102
- Generatormotor
- 103,
105
- Inverter
- 104
- Schwenkmotor
- 106
- Steuerungseinrichtung
- 171
- erste
Halterung
- 172
- zweite
Halterung
- 211
- innerer
Anschluss
- 221
- Unterseitenwandabschnitt
- 222
- Seitenwandabschnitt
- 301,
302, 303
- Schraube
- 411
- Öffnung
- 512
- Strömungsdurchgang
- W
- Leitung
-
BESTE FORM(EN) ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Nachstehend
wird eine beste Form zum Ausführen der Erfindung (nachstehend
als eine „Ausführungsform” bezeichnet)
mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen,
auf die in der folgenden Beschreibung Bezug genommen wird, sind
schematische Zeichnungen, und Abmessungen, ein Maßstab
und dergleichen eines Materials können sich in den verschiedenen
Zeichnungen unterscheiden.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Aufbau eines Kondensatormoduls gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung darstellt. 2 ist
eine Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer Unterseite eines
Gehäuses des Kondensatormoduls gemäß dieser
Ausführungsform darstellt.
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3 ist
eine Teilquerschnittsansicht eines wesentlichen Teils des Kondensatormoduls
aus Sicht auf eine Querschnittsebene parallel zu einer Längsrichtung
des Kondensatormoduls gemäß dieser Ausführungsform. 4 ist
eine Teilquerschnittsansicht des wesentlichen Teils des Kondensatormoduls
aus Sicht auf eine Querschnittsebene parallel zu einer seitlichen
Richtung des Kondensatormoduls gemäß dieser Ausführungsform.
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Ein
Kondensatormodul 1, das in 1 bis 4 dargestellt
ist, ist mit einer Vielzahl von regelmäßig angeordneten
Kondensatorzellen 2, einer Vielzahl von metallischen Platten 3 zum
Fixieren einer vorbestimmten Anzahl der Kondensatorzellen 2, einer
isolierenden dünnen Platte 4, die zwischen den Kondensatorzellen 2 und
der metallischen Platte 3 zum Isolieren der Kondensatorzellen 2 von
der metallischen Platte 3 angebracht ist, einem Wärmeableitkörper 5 zum
Fixieren der metallischen Platte 3 und Ableiten von Wärme,
die durch die Kondensatorzelle 2 an der metallischen Platte 3 erzeugt
wird, einer Abdeckung 6 zum Abdecken einer Unterflächenseite des
Wärmeableitkörpers 5, einer Dichtung 7,
die zwischen dem Wärmeableitkörper 5 und
der Abdeckung 6 zum Blockieren eines Spalts zwischen dem
Wärmeableitkörper 5 und der Abdeckung 6 angeordnet ist, einem
Deckel 8, der an dem Wärmeableitkörper 5 zum
Abdecken einer oberen Fläche der Kondensatorzelle 2 befestigt
ist, einer Dichtung 9, die zwischen einem oberen Ende des
Wärmeableitkörpers und dem Deckel 8 zum
Blockieren eines Spalts zwischen dem oberen Ende des Wärmeableitkörpers 5 und dem
Deckel 8 angeordnet ist, einem Leitungsgehäuse 10,
das mit einem Verbinder zur externen Verbindung für eine
Gehäuseleitung und dergleichen versehen ist, die mit den
Kondensatorzellen 2 verbunden ist, und einer Pumpe 11 zum
Zuführen von Kühlwasser (eines Kühlmediums)
zum Kühlen der Kondensatorzelle 2 zu dem Wärmeableitkörper 5 versehen.
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5 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Umgebungsaufbau
der Kondensatorzelle 2 darstellt. 6 ist eine
Teilquerschnittsansicht, die einen inneren Aufbau der Kondensatorzelle 2 darstellt.
Die Kondensatorzelle 2 hat einen Kondensator 21,
ein Kondensatorgehäuse 22 zum Aufnehmen des Kondensators 21,
zwei äußere Anschlüsse 23, die
mit dem Kondensator 21 verbunden sind, eine Anschlussplatte 24,
die mit dem Kondensatorgehäuse 22 in einem Zustand
des Versperrens einer oberen Öffnung des Kondensatorgehäuses 22 zum
Halten des äußeren Anschlusses 23 fixiert
ist, und einen isolierenden Film 25 zum Bedecken eines
Außenumfangs des Kondensatorgehäuses 22.
Der Kondensator 21 hat zwei innere Anschlüsse 211,
die entsprechend mit den zwei äußeren Anschlüssen 23 verbunden
sind. Wenn eine Spannung von außen auf die zwei äußeren
Anschlüsse 23 aufgebracht wird, wird ein Anschluss
eine positive Elektrode und der andere Anschluss wird eine negative
Elektrode. Ein elektrischer Doppelschichtkondensator und dergleichen kann
als solch ein Kondensator 21 verwendet werden.
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Das
Kondensatorgehäuse 22 ist aus einem Metall wie
Aluminium hergestellt, das eine relativ exzellente thermische Leitfähigkeit
hat, und hat eine zylindrische Form mit einem geschlossenen Ende.
Das Kondensatorgehäuse 22 hat einen Unterseitenwandabschnitt 221,
an dem der Kondensator 21 angeordnet ist, und einen Seitenwandabschnitt 222,
der sich von einer Außenkante des Unterseitenwandabschnitts 221 nach
oben erstreckt. Ein Schraubenloch 223 (erstes Schraubenloch),
in das eine Schraube 301 (Zellenschraube) zum Fixieren der
Kondensatorzelle 2 an der metallischen Platte 3 eingeschraubt
wird, ist an der Mitte des Unterseitenwandabschnitts 221 vorgesehen.
Ein Durchmesser des Schraubenlochs ist in der Nähe einer Öffnung des
Unterseitenwandabschnitts 221 vergrößert,
und ein Ende einer Buchse 12, die später beschrieben wird,
ist in einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser
eingepasst. Eine Dicke des Unterseitenwandabschnitts 221 ist
ausreichend größer als eine Dicke des Seitenwandabschnitts 222.
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Die
metallische Platte 3, an der die Kondensatorzelle 2 fixiert
ist, hat eine ebene Form und hat ein Durchgangsloch 31,
das durch die metallische Platte 3 in einer Dickenrichtung
von dieser hindurchgeht und in das die Schraube 301 eingesetzt
ist, und ein Schraubenloch 32, das durch die metallische Platte 3 in
ihrer Dickenrichtung hindurchgeht und in das eine Schraube 302 (Zellenfixierungskörperschraube)
zum Fixieren der metallischen Platte 3 an dem Wärmeableitkörper 5 eingeschraubt
wird. Das Durchgangsloch 31 hat einen Abschnitt 31a mit
großem Durchmesser, der einen Schraubenkopf der Schraube 301 aufnehmen
kann, und einen Abschnitt 31b mit einem kleinen Durchmesser,
der einen Durchmesser hat, der kleiner als der des Abschnitts 31a mit
großem Durchmesser ist, und in den ein Schraubenabschnitt
der Schraube 301 eingesetzt werden kann. Der Abschnitt 31b ist
mit dem Schraubenloch 223 der Kondensatorzelle 2 und einer Öffnung 411 verbunden,
die an der isolierenden dünnen Platte 4 vorgesehen
ist, und hat einen Durchmesser, der geringfügig größer
als der Durchmesser des Schraubenlochs 223 ist. Die metallische
Platte 3 ist aus einem Metall wie Aluminium wie das Kondensatorgehäuse 22 hergestellt
und ein Teil (12 in 5) der Kondensatorzellen 2,
die an dem Kondensatormodul 1 vorgesehen sind, sind daran
fixiert.
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Eine
Vielzahl von Schraubenisolatoren ist zwischen den Schrauben 301 und
der metallischen Platte 3 zum Isolieren der Schrauben 301 von
der metallischen Platte 3 angebracht. Jeder einer Vielzahl
der Schraubenisolatoren hat die aus Harz hergestellte Buchse 12 mit
einer hohlen zylindrischen Form mit einem Flansch, der an einem
Ende von dieser ausgebildet ist, wobei das Ende mit dem Flansch
in den Unterseitenwandabschnitt 221 der Kondensatorzelle 2 eingepasst
ist und das andere Ende in den Abschnitt 31b mit kleinem
Durchmesser des Durchgangslochs 31 der metallischen Platte 3 und
die Öffnung 411 der isolierenden dünnen
Platte 4 eingesetzt ist, und wobei in einen hohlen Abschnitt
der Buchse der Schraubabschnitt der Schraube 301 eingesetzt ist,
eine aus Harz hergestellte Distanzscheibe 13 mit einer
hohlen zylindrischen Form zum Halten des Endes der Buchse 12,
die sich durch den Abschnitt 31b mit kleinem Durchmesser
des Durchgangslochs 31 der metallischen Platte 3 zu
dem Abschnitt 31a mit großem Durchmesser erstreckt,
durch einen hohlen Abschnitt von dieser, und eine aus Harz hergestellte Schraubenabdeckung 14 mit
einer zylindrischen Form mit geschlossenem Boden, die in den Abschnitt 31a mit
großem Durchmesser des Durchgangslochs 31 der
metallischen Platte 3 in einem Zustand eingepasst ist,
in dem sie den Schraubenkopf der Schraube 301 aufnimmt,
wobei eine Öffnungsseite durch die Distanzscheibe 13 gedichtet
ist. Des Weiteren ist eine metallische Distanzscheibe 15zwischen
der Schraube 301 und der Distanzscheibe 13 angebracht.
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Die
isolierende dünne Platte 4 hat einen ebenen Abschnitt 41,
der zwischen der Kondensatorzelle 2 und der metallischen
Platte 3 angeordnet ist, und Seitenflächenabschnitte 42,
die zwischen der Kondensatorzelle 2 und der Schraube 302 von
beiden Enden in einer Längsrichtung des ebenen Abschnitts 41 entlang
einer Seitenfläche der Kondensatorzelle 2 angeordnet
sind. Sechs Öffnungen 411, von denen jede mit
dem Schraubenloch 223 der Kondensatorzelle 2 und
dem Durchgangsloch 31 der metallischen Platte 3 in
einem Zustand verbunden sind, in dem das Kondensatormodul 1 zusammengebaut
ist, sind an dem ebenen Abschnitt 41 vorgesehen. Die isolierende
dünne Platte 4 ist durch Verwenden eines thermisch
leitenden isolierenden Materials (wie Silikongummi) ausgebildet
und hat die Funktion, die durch die Kondensatorzelle 2 erzeugte
Wärme über die metallische Platte 3 zu
dem Wärmeableitkörper 5 zu übertragen,
zusätzlich zu der Funktion, die Kondensatorzelle 2 von
der metallischen Platte 3 zu isolieren. Die isolierende
dünne Platte 4 isoliert einen Teil (sechs in 5)
der in dem Kondensatormodul 1 umfassten Kondensatorzellen 2 von
der metallischen Platte 3.
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Der
Wärmeableitkörper 5 hat einen ebenen Basisabschnitt 51 und
einen Seitenwandabschnitt 52, der angeordnet ist, um im
Wesentlichen senkrecht zu dem Basisabschnitt 51 von einer
Umfangskante an einer Fläche des Basisabschnitts 51 zu sein,
um die Seitenflächen der Kondensatorzellen 2 zu
umschließen. Der Wärmeableitkörper 5 ist
aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium wie die metallische
Platte 3 gemacht. Ein Schraubensackloch 511 (zweites
Schraubenloch), das mit dem Schraubenloch 32 der metallischen
Platte 3verbunden ist, ist an einer oberen Fläche
des Basisabschnitts 51 vorgesehen. Des Weiteren sind ein
Strömungsdurchgang 512 zum Bewirken, dass Kühlwasser
zum Kühlen der Kondensatorzelle 2 strömt,
und ein Schraubenloch 513 zum Anschrauben der Abdeckung 6 und der
Dichtung 7 an einer Unterseitenfläche des Basisabschnitts 51 vorgesehen.
Andererseits ist ein Schraubenloch 521 zum Anschrauben
des Deckels 8 und der Dichtung 9 an einer oberen
Fläche des Seitenwandabschnitts 52 vorgesehen.
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Der
Strömungsdurchgang 512 hat einen Aufbau, in dem
das Kühlwasser, das von einem Einlass 53 einströmt,
sich in eine Vielzahl von Strömungen verzweigt, um gleichmäßig
entlang der Unterseitenfläche des Basisabschnitts 51 zu
zirkulieren und sich anschließend zu vereinigen, um zu
einem Auslass 54 zu strömen. Eine Querschnittsfläche
des Strömungsdurchgangs 512 ist im Wesentlichen
gleichmäßig ungeachtet einer Lage, und der Strömungsdurchgang 512 ist
im Wesentlichen gleichförmig an Unterseiten von allen Kondensatorzellen 2 angeordnet.
Deshalb strömt das Kühlwasser gleichmäßig
und ein ähnlicher Kühleffekt kann auf alle Kondensatorzellen 2 ausgeübt
werden. Der Einlass 53 ist mit der Pumpe 11 über
eine vorbestimmte Leitung verbunden, und der Auslass 54 ist
mit einem Kühler (nicht dargestellt) zum Kühlen
des Kühlwassers verbunden, das durch den Strömungsdurchgang 512 zirkuliert
ist. Das Kühlwasser, das durch den Kühler gekühlt
wird, erreicht wieder die Pumpe 11 und strömt
in den Strömungsdurchgang 512. Eine Temperatur
des Kühlwassers wird auf der Basis einer Temperatur des Kondensators 21 eingestellt.
Die Temperatur des Kondensators 21 wird durch einen Temperatursensor erfasst,
der an einer Verteilerschiene an einer vorbestimmten Position in
dem Kondensatormodul 1 angebracht ist. Eine Steuerungseinrichtung
zum Steuern des Kühlers steuert die Temperatur des Kühlwassers mit
Bezug auf eine Ausgabe des Temperatursensors.
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7 ist
eine Ansicht, die einen Überblick einer Befestigung der
metallischen Platte 3, an der die Kondensatorzelle 2 und
die isolierende dünne Platte 4 fixiert sind, an
dem Wärmeableitkörper 5 zeigt. Die metallische
Platte 3 und der Wärmeableitkörper 5 werden
aneinander fixiert durch Schrauben der Schraube 302 in
das Schraubenloch 32 der metallischen Platte 3 und
das Schraubenloch 511 des Wärmeableitkörpers 5.
Zwei isolierende dünne Platten 4 sind an einer
metallischen Platte 3 befestigt. Deshalb, wenn die metallische
Platte 3, an der die Kondensatorzelle 2 und die
isolierende dünne Platte 4 fixiert sind, an dem
Wärmeableitkörper 5 befestigt wird, kann
sicher verhindert werden, dass die Schraube 302, die in
das Schraubenloch 32 eingeschraubt wird, das zwischen den
einander gegenüberliegenden Seitenflächenabschnitten 42 der
zwei isolierenden dünnen Platten 4 angeordnet
sind, die Unterseite der Kondensatorzelle 2 berührt.
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In
dem Kondensatormodul 1 sind zwei metallische Platten 3 angeordnet,
um benachbart zueinander in einer Längsrichtung der metallischen
Platte 3 zu sein, und fünf metallische Platten 3 sind
angeordnet, um benachbart zueinander in einer seitlichen Richtung
der metallischen Platte 3 zu sein, und insgesamt sind zehn
metallische Platten 3 in einem Matrixmuster angeordnet.
Da 12 Kondensatorzellen 2 an einer metallischen Platte 3 fixiert
sind, hat das Kondensatormodul 1 120 Kondensatorzellen 2.
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Die äußeren
Anschlüsse 23 der zwei Kondensatorzellen 2,
die benachbart zueinander sind, sind elektrisch miteinander durch
eine von Verteilerschienen 16a bis 16d verbunden,
die aus einem Metall wie beispielsweise Kupfer hergestellt sind. 8 ist
ein schematisches Diagramm einer Verbindungsart der Kondensatorzellen 2 durch
die Verteilerschienen 16a bis 16d. Die Verteilerschienen 16a bis 16d haben
Längen, die sich gemäß Abständen
zwischen zwei äußeren Anschlüssen 23 voneinander
unterscheiden, die Kopplungsziele sind. Die Verteilerschiene 16a koppelt
die äußeren Anschlüsse 23 der Kondensatorzellen 2,
die an derselben isolierenden dünnen Platte 4 angeordnet
und benachbart zueinander in einer Längsrichtung von dieser
sind. Die Verteilerschiene 16b koppelt die äußeren
Anschlüsse 23 der Kondensatorzellen 2,
die an derselben metallischen Platte 3 befestigt sind und
an den verschiedenen isolierenden dünnen Platten 4 angeordnet sind
und benachbart zueinander in den Längsrichtungen von diesen
sind. Die Verteilerschiene 16c koppelt die äußeren
Anschlüsse 23 der Kondensatorzellen 2,
die benachbart zueinander in der seitlichen Richtung von diesen
sind. Die Verteilerschiene 16d koppelt die äußeren
Anschlüsse 23 der Kondensatorzellen 2,
die an den verschiedenen metallischen Platte 3 angebracht
sind und in den Längsrichtungen von diesen zueinander benachbart
sind.
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Wie
in 8 dargestellt ist, sind die Kondensatorzellen 2 in
einem Zickzack-Muster durch Verwenden der Die Verteilerschienen 16a bis 16d gekoppelt
und sind elektrisch in Reihe geschaltet. Deshalb wird es möglich,
eine Anzahl von Kondensatorzellen 2 innerhalb eines begrenzten
Raums anzuordnen. Des Weiteren sind die zwei äußeren
Anschlüsse 23, die an einem linken oberen Ende
und einem linken unteren Ende in 8 angeordnet
sind, äußerste Elektroden der Kondensatorzellen 2,
die in Reihe geschaltet sind, und sind mit der Außenseite über
eine Leitung W verbunden.
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Die
Verteilerschienen 16a und 16b werden durch eine
Verteilerschienenhalterung 17 in der Form einer dünnen
Platte gehalten (siehe 5). Die Verteilerschienenhalterung 17 besteht
aus einer ersten Halterung 171 mit Öffnungen zum
Halten der Verteilerschienen 16a und 16b und einer
zweiten Halterung 172, die unter der ersten Halterung 171 geschichtet ist
und eine Öffnung hat, in die der äußere
Anschluss 23 der Kondensatorzelle 2 eingesetzt
ist.
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Ein
Ausgleichssubstrat 18 mit der Funktion, die zwei äußeren
Anschlüsse 23 der Kondensatorzelle 2 zu
verbinden und eine Spannung des Kondensators 21 einzustellen,
ist über die erste Halterung 71 der Verteilerschienenhalterung 17 geschichtet.
Des Weiteren ist es auch möglich, das Ausgleichssubstrat
für jede Kondensatorzelle 2 separat vorzusehen.
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Die
Verteilerschienen 16a bis 16d, die Verteilerschienenhalterung 17 und
das Ausgleichssubstrat 18 sind über der Kondensatorzelle 2 in
einem Zustand angeordnet, in dem sie aufeinander geschichtet sind,
und sind an der Kondensatorzelle 2 durch Schrauben einer
Schraube 303 in die äußeren Anschlüsse 23 fixiert.
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9 ist
eine Ansicht, die einen schematischen Aufbau einer Hybridbaumaschine
darstellt, auf die das Kondensatormodul 1 mit dem vorstehend
beschriebenen Aufbau angewendet ist. Die Hybridbaumaschine, die
in der Zeichnung dargestellt ist, ist ein hydraulischer Bagger 100,
der mit einer Selbstantriebseinheit 100a zum Selbstantreiben
durch Drehung einer rechten und linken Raupenkette und dergleichen
und einer Schwenkeinheit 101b versehen ist, die Betätigungsmaschinen,
wie eine Schaufel, einen Ausleger und einen Arm, und einen Antriebsraum
hat und um eine Schwenkachse schwenkbar ist, die in eine vorbestimmte
Richtung relativ zu der Selbstantriebseinheit 101a gerichtet
ist. Des Weiteren ist der hydraulische Bagger 100 mit einem
Kondensatormodul 1, einer Maschine 101, die eine
Antriebsquelle ist, einem Generatormotor 102 mit einer Antriebswelle,
die direkt mit einer Antriebswelle der Maschine 101 verbunden
ist, einem Inverter 103 zum Antreiben des Generatormotors 102,
einem Schwenkmotor 104 mit einer Antriebswelle, die mit der
Schwenkeinheit 101b gekoppelt ist, zum Bewirken, dass die
Schwenkeinheit 101b um eine vorbestimmte Achse relativ
zu der Selbstantriebseinheit 101a schwenkt, einem Inverter 105 zum
Antreiben des Schwenkmotors 104 und einer Steuerungseinrichtung 106 zum
Steuern eines Betriebs des hydraulischen Baggers versehen. Das Kondensatormodul 1 hat
die Funktion, elektrischen Strom zu dem Generatormotor 102 und
dem Schwenkmotor 104 zuzuführen und elektrischen
Strom zu speichern, der durch den Generatormotor 102 und
den Schwenkmotor 104 erzeugt wird.
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In
dem hydraulischen Bagger 100 strömt das Kühlwasser
durch das Kondensatormodul 1 und die Inverter 103 und 105.
Wenn eine Ausgabe von dem Kühler zuerst durch das Kondensatormodul 1 strömt, kann
eine Wärmeableitung der Kondensatorzellen 2, deren
Wärmebeständigkeitstemperatur niedrig ist, durch
das Kühlwasser durchgeführt werden, dessen Temperatur
die niedrigste ist, so dass dies bevorzugt ist.
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Gemäß der
vorstehend beschriebenen einen Ausführungsform der Erfindung
gibt es einen Aufbau, bei dem eine Vielzahl von Sub-Modulen, die
durch Anbringen eines Teils der Kondensatorzellen an der metallischen
Platte erhalten werden, ausgebildet sind und die metallische Platte
von jedem Sub-Modul an dem Wärmeableitkörper fixiert
ist, so dass eine Montierbarkeit im Vergleich zu einem Fall verbessert werden
kann, in dem die Kondensatorzelle mit der Schraube fixiert wird,
die durch den Wärmeableitkörper hindurchgeht.
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Des
Weiteren ist es gemäß dieser Ausführung,
da die Zellenschrauben zum Fixieren der Kondensatorzelle nicht durch
einen Raum zwischen den Kühlmediumströmungsdurchgängen
hindurchgehen, nicht notwendig, ein separates Bauteil zum Isolieren des
Kühlmediums, das durch die Strömungsdurchgänge
strömt, von den Zellenschrauben vorzusehen. Deshalb können
Herstellungskosten des Kondensatormoduls verringert werden.
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Obwohl
ein Fall in dieser Ausführungsform dargestellt ist, in
dem das Kondensatormodul 1 120 Kondensatorzellen 2 hat,
ist dies lediglich ein Beispiel und die Anzahl und eine Weise des
Anordnens der Kondensatorzellen 2 können in geeigneter
Weise geändert werden.
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Des
Weiteren können die Anzahl der Kondensatorzellen und die
Anzahl der isolierenden dünnen Platten, die an einer metallischen
Platte zu fixieren sind, in geeigneter Weise geändert werden.
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Des
Weiteren kann ein Gehäuseabschnitt des Kondensatormoduls
durch Abdecken des ebenen Wärmeableitkörpers mit
dem Deckel, der eine Seitenwand hat, gebildet sein.
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Auf
diese Weise kann die Erfindung verschiedene Ausführungsformen
und dergleichen enthalten, die hier nicht beschrieben sind, und
verschiedene Gestaltungsänderungen und dergleichen können
durchgeführt werden, ohne von der technischen Idee abzuweichen,
die in den Ansprüchen spezifiziert ist.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Das
Kondensatormodul gemäß der Erfindung ist als eine
Speichervorrichtung zum Speichern von Elektrizität geeignet,
die durch den Generatormotor erzeugt wird, der durch die Maschine
in dem Hybridfahrzeug angetrieben wird, das mit der Maschine und
dem Generatormotor als die Antriebsquellen ausgerüstet
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
(dt. Übersetzung
der ursprünglichen Fassung)
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Ein
Kondensatormodul ist vorgesehen, das eine Festigkeit eines gesamten
Moduls verbessern kann und einen hohen Freiheitsgrad hat, wenn ein Kühlmediumströmungsdurchgang
gestaltet wird. Zu diesem Zweck ist das Kondensatormodul mit einer Vielzahl
von Kondensatorzellen, von denen jede einen Kondensator und ein
Kondensatorgehäuse zum Aufnehmen des Kondensators hat,
das mit einem ersten Schraubensackloch mit einer Öffnung
an einer Unterseitenfläche versehen ist, einem metallischen Zellenfixierungskörper,
der ein Durchgangsloch hat, das mit dem ersten Schraubenloch in
Verbindung ist, und an dem die Kondensatorzellen durch Einsetzen einer
Zellenschraube in das Durchgangsloch und das erste Schraubenloch
fixiert sind, einem Isolator, der aus einem thermisch leitenden
isolierenden Material hergestellt ist und zwischen den Kondensatorzellen und
dem Zellenfixierungskörper zum Isolieren der Kondensatorzellen
von dem Zellenfixierungskörper vorgesehen ist, und einem
metallischen Wärmeableitkörper versehen ist, der
ein zweites Schraubensackloch hat, in das eine Zellenfixierungskörperschraube
eingesetzt ist, und der einen Strömungsdurchgang zum Bewirken
hat, dass ein Kühlmedium an einer Rückflächenseite
einer Fläche strömt, an der das zweite Schraubenloch
vorgesehen ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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