放電裝置及儲能裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型的實施例提供了一種放電裝置及儲能裝置，所述放電裝置包括：所述放電裝置包括至少一個具有散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體，以及設(shè)置在所述電阻載體上的薄膜電阻。本實用新型的放電裝置及儲能裝置，實現(xiàn)了在快速放電的同時降低放電過程中產(chǎn)生的熱量，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于超級電容器的放電操作。
【專利說明】
放電裝置及儲能裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種放電裝置及儲能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，儲能裝置被廣泛應(yīng)用于如風(fēng)電、新能源汽車等領(lǐng)域。儲能裝置大多采用超級電容器或電池。由于這些超級電容器和電池都是高壓裝置，在對超級電容器或電池進行維護時，若不對其進行降壓是十分危險的，故需對其進行放電。
[0003]以超級電容器為例，因其具有功率特性良好、重量輕、可快速大功率響應(yīng)變槳需求、受環(huán)境影響因素小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于風(fēng)電變槳系統(tǒng)的儲能裝置。變槳系統(tǒng)所采用的超級電容器在維護或者更換損壞器件時，如果處于帶電狀態(tài)，有可能由于金屬搭接、誤觸摸等情況對維護人員造成傷害，因此在維護前需對超級電容器進行放電。
[0004]目前，對超級電容器進行放電的方式主要有以下兩種:一是采用自放電，二是手動變槳消耗超級電容器的電量。然而，上述兩種方式具有以下不足之處:首先，第一種方式的自放電時間過長，通常需要10小時左右;其次，第二種方式手動變槳消耗電量有限;再次，上述兩種方式均無法降低放電過程產(chǎn)生的大量的熱量。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型實施例的目的在于，提供一種放電裝置及儲能裝置，以實現(xiàn)在快速放電的同時降低放電過程中產(chǎn)生的熱量。
[0006]為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型的實施例提供了一種放電裝置，包括:至少一個具有散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體，以及設(shè)置在所述電阻載體上的薄膜電阻。
[0007]優(yōu)選地，所述散熱通道結(jié)構(gòu)為一體成型的中空腔體，或者，所述散熱通道結(jié)構(gòu)為兩個槽形部件相對組合形成的中空腔體;所述薄膜電阻設(shè)置在所述中空腔體的側(cè)壁上。
[0008]優(yōu)選地，所述中空腔體的截面為矩形。
[0009]優(yōu)選地，所述薄膜電阻固定于所述中空腔體的內(nèi)側(cè)壁和/或外側(cè)壁上;和/或，至少一個所述電阻載體并排設(shè)置。
[0010]優(yōu)選地，所述放電裝置還包括交流風(fēng)扇，所述交流風(fēng)扇固定在支架上，且對應(yīng)所述散熱通道結(jié)構(gòu)設(shè)置。
[0011]優(yōu)選地，多個所述薄膜電阻組成至少兩條串聯(lián)支路，所述至少兩條串聯(lián)支路以并聯(lián)方式相連接;所述放電裝置還包括:串聯(lián)在每條所述串聯(lián)支路上的接觸器和/或繼電器。
[0012]優(yōu)選地，所述放電裝置還包括:溫度感測器和PLC，所述PLC分別與所述溫度感測器、所述交流風(fēng)扇、所述接觸器和/或所述繼電器連接。
[0013]本實用新型的實施例還提供了一種儲能裝置，包括:超級電容器以及如前述實施例所述的放電裝置，所述超級電容器與所述放電裝置電連接。
[0014]優(yōu)選地，所述儲能裝置還包括航空插頭連接器，所述航空插頭連接器與所述超級電容器電連接。
[0015]本實用新型實施例提供的放電裝置及儲能裝置，通過具有散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體，以及設(shè)置在電阻載體上的薄膜電阻，實現(xiàn)了在快速放電的同時降低放電過程中產(chǎn)生的熱量，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于超級電容器的放電操作。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型實施例的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0017]圖2為本實用新型實施例的電阻載體的示例性結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實用新型實施例的電阻載體的又一示例性結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4a為本實用新型實施例的電阻載體的另一示例性結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4b為本實用新型實施例的電阻載體的再一示例性結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為本實用新型實施例的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0022]圖6為本實用新型實施例的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之三。
[0023]附圖標(biāo)號說明:1_電阻載體、2-薄膜電阻、3-交流風(fēng)扇、4-接觸器、5-開關(guān)電源、6-繼電器、7-接線端子、8-柜體、9_PLC(Programmable Logic Controller，可編程式邏輯控制器)、10_航空插頭連接器、11-帶指示燈的開關(guān)按鈕、12-斷路器。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例放電裝置及儲能裝置進行詳細(xì)描述。
[0025]實施例一
[0026]圖1為本實用新型實施例的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一。如圖1所示，放電裝置包括至少一個具有散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體I，以及設(shè)置在電阻載體I上的薄膜電阻2。在本實施例中，電阻載體I既可以固定薄膜電阻2，又可以通過其上的散熱通道結(jié)構(gòu)將薄膜電阻2產(chǎn)生的熱量迅速擴散。
[0027]在具體的實現(xiàn)方式中，選用的薄膜電阻2具有輕薄、阻值大、放電快的特點，其阻值范圍通常在0.5歐至2000歐之間，以保證對超級電容器進行快速放電。電阻載體I選用鈑金材質(zhì)，例如5052鋁合金型材，但不限于此，鈑金材質(zhì)使得放電裝置能夠在散熱更快的同時，裝置本身的設(shè)計也會更加輕薄便攜。
[0028]本實用新型實施例提供的放電裝置，通過具有散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體，以及設(shè)置在電阻載體上的薄膜電阻，實現(xiàn)了在快速放電的同時降低放電過程中產(chǎn)生的熱量，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于超級電容器的放電操作。
[0029]實施例二
[0030]繼續(xù)參照圖1，圖1中還示出了電阻載體I的結(jié)構(gòu)的具體實現(xiàn)方式，多個電阻載體I的具體排列實現(xiàn)方式，以及薄膜電阻2固定在電阻載體I上的具體實現(xiàn)方式;在電阻載體I的正前方設(shè)置交流風(fēng)扇3。
[0031]具體來說，散熱通道結(jié)構(gòu)可以為一體成型的中空腔體，或者，散熱通道結(jié)構(gòu)可以為兩個槽形部件相對組合形成的中空腔體;薄膜電阻2設(shè)置在中空腔體的側(cè)壁上。這里，中空腔體的截面可以為矩形，但不限于此。需要說明的是，薄膜電阻2可固定于中空腔體的內(nèi)側(cè)壁和/或外側(cè)壁上;和/或，至少一個電阻載體并排設(shè)置。在實際應(yīng)用中，通常以粘貼或者螺栓緊固的方式固定上述薄膜電阻2。
[0032]圖2為本實用新型實施例的電阻載體的不例性結(jié)構(gòu)不意圖。如圖1和圖2所不，在每個電阻載體I的兩個相對的外側(cè)壁上各固定一片薄膜電阻2，可見電阻載體I即起到固定薄膜電阻2的作用，又在放電裝置工作時，由于其具有一體成型的中空腔體的散熱通道結(jié)構(gòu)，從而起到散熱風(fēng)道的作用，將薄膜電阻2產(chǎn)生的熱量迅速擴散。
[0033]圖3為本實用新型實施例的電阻載體的又一示例性結(jié)構(gòu)示意圖，參照圖3，在具體的實現(xiàn)方式中，例如，電阻載體I具有如圖3所示的槽形部件，多個電阻載體I并排設(shè)置時，兩兩槽形部件相對組合形成的中空腔體，同樣可起到散熱風(fēng)道的作用，將薄膜電阻2產(chǎn)生的熱量迅速擴散。
[0034]除了圖2和圖3中分別示出的電阻載體的示例性結(jié)構(gòu)示意圖之外，可替代地，圖4a為本實用新型實施例的電阻載體的另一示例性結(jié)構(gòu)示意圖；圖4b為本實用新型實施例的電阻載體的再一示例性結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖4a可視為圖2與圖3相結(jié)合所形成的結(jié)構(gòu)，參照圖4，電阻載體I的中空腔體具有散熱風(fēng)道，同時，多個電阻載體I并排設(shè)置時，一個電阻載體I的槽形部件與另一個電阻載體I的槽形部件又可形成一個完整的中空腔體，并且相比于圖2，散熱通道結(jié)構(gòu)更多更加有利于散熱。圖4b與圖4a同理可知，在此不做累述。
[0036]在此基礎(chǔ)上，優(yōu)選地，放電裝置還可包括交流風(fēng)扇3，交流風(fēng)扇3固定在支架上，且對應(yīng)散熱通道結(jié)構(gòu)設(shè)置。參照圖1，在實際應(yīng)用中，薄膜電阻2正前方通過支架固定兩個大風(fēng)量交流風(fēng)扇3，對薄膜電阻2進行強制冷卻，保證了放電裝置在對超級電容器進行放電過程中不會產(chǎn)生高溫。
[0037]進一步地，多個薄膜電阻可組成至少兩條串聯(lián)支路，至少兩條串聯(lián)支路以并聯(lián)方式相連接，該放電裝置還可包括:串聯(lián)在每條串聯(lián)支路上的接觸器和/或繼電器。
[0038]更進一步地，放電裝置還可包括:溫度感測器和PLC，PLC分別與溫度感測器、交流風(fēng)扇、接觸器和/或繼電器相連接。
[0039]具體來說，圖5為本實用新型實施例的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二，圖6為本實用新型實施例的放電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之三。圖5和圖6分別示出了接觸器4、開關(guān)電源5、繼電器6、接線端子7、柜體8、PLC9、帶指示燈的開關(guān)按鈕11和斷路器12。
[0040]在實際應(yīng)用中，放電裝置還可包括柜體8，上述電阻載體1、固定在電阻載體I上的薄膜電阻2，以及交流風(fēng)扇3可設(shè)置于該柜體8中。柜體8的材料可選用例如5052鋁合金型材，在保證各器件穩(wěn)定安裝的前提下，大大降低了放電裝置的重量。同時，柜體8內(nèi)安裝前述接觸器4、開關(guān)電源5、繼電器6、接線端子7等電控器件。
[0041]在具體的實現(xiàn)方式中，通過PLC9控制接觸器4或繼電器6的打開和閉合，使得薄膜電阻2排列組合為不同阻值。舉例來說，28片薄膜電阻2分成三組，分別是一組8片薄膜電阻2，另外兩組為10片薄膜電阻2。每組薄膜電阻內(nèi)的薄膜電阻2以串聯(lián)方式相連接，從而組成三條串聯(lián)支路，在每條串聯(lián)支路上串入接觸器4或繼電器6，每組薄膜電阻之間以并聯(lián)方式相連接。假設(shè)PLC控制某條串聯(lián)支路上的接觸器4或繼電器6閉合，那么該條串聯(lián)支路上的薄膜電阻2將參與放電過程。其中，對接觸器或繼電器的控制可通過PLC發(fā)送高、低電平的方式實現(xiàn)。
[0042]例如，所有串聯(lián)支路的接觸器4或繼電器6均閉合，那么28片薄膜電阻2全部被接入電路中，參與放電過程。再例如，具有8片薄膜電阻2的串聯(lián)支路上的接觸器4或繼電器6閉合，另外兩條串聯(lián)支路上的接觸器4或繼電器6打開，那么只有8片薄膜電阻2參與放電過程。
[0043]此外，柜體8的面板上安裝有PLC9，可提供多組開關(guān)量與模擬量的選擇，并實時顯示薄膜電阻2的溫度、放電電壓等信息。需要說明的是，薄膜電阻2的溫度可通過溫度感測器測得，溫度感測器直接將數(shù)據(jù)傳輸給PLC9，或者通過接線端子7將測得溫度數(shù)據(jù)傳輸給PLC9，以顯示薄膜電阻2的溫度，從而能夠直觀的觀測熱量擴散情況。利用PLC9還可對交流風(fēng)扇是否工作進行控制。開關(guān)電源5為PLC9供電；柜體8的面板上還裝有帶指示燈的開關(guān)按鈕11和斷路器12，帶指示燈的開關(guān)按鈕11可準(zhǔn)確顯示放電裝置的工作狀態(tài)，斷路器12可控制本放電裝置整體的通電和斷電。
[0044]本實用新型實施例提供的放電裝置，在前述實施例的基礎(chǔ)上，還具有如下技術(shù)效果:
[0045]—方面，通過具有一體成型的中空腔體，或槽形部件相對組合形成中空腔體的散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體，即能夠固定薄膜電阻，又能夠在放電裝置工作時，將薄膜電阻產(chǎn)生的熱量迅速擴散；
[0046]另一方面，通過交流風(fēng)扇對薄膜電阻進行冷卻，有助于熱量的擴散，更進一步地保證了放電裝置在工作過程中不會產(chǎn)生高溫；
[0047]又一方面，通過PLC與接觸器和/或繼電器配合控制切換薄膜電阻之間的串并聯(lián)關(guān)系，從而實現(xiàn)薄膜電阻排列組合成不同阻值；
[0048]再一方面，通過溫度感測器監(jiān)測放電過程中薄膜電阻的溫度，通過PLC實時顯示薄膜電阻的溫度。
[0049]實施例三
[0050]儲能裝置包括超級電容器以及如前述實施例一或?qū)嵤├龅姆烹娧b置，超級電容器與放電裝置電連接。
[0051 ] 進一步地，儲能裝置還可包括航空插頭連接器，航空插頭連接器與超級電容器電連接。
[0052]在實際應(yīng)用中，參照圖6，可看出放電裝置具有兩個航空插頭連接器10，圖1中多個薄膜電阻以串聯(lián)和并聯(lián)的方式連接后會伸出一個正極引出線和一個負(fù)極引出線，該正極引出線與其中前述一個航空插頭連接器10相連接，該負(fù)極引出線與另一航空插頭連接器10相連接。同理，超級電容器的正極和負(fù)極也分別連接兩個航空插頭連接器10，由此，放電裝置的兩個航空插頭連接器10就可實現(xiàn)與超級電容器的航空插頭連接器10對應(yīng)插接。
[0053]本實用新型實施例的儲能裝置，通過具有散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體，以及設(shè)置在電阻載體上的薄膜電阻，實現(xiàn)了在快速放電的同時降低放電過程中產(chǎn)生的熱量，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，適用于超級電容器的放電操作。此外，選用航空插頭連接器，從而與超級電容器的接出線實現(xiàn)插接，進一步提高了放電操作的便捷度。
[0054]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種放電裝置，其特征在于，所述放電裝置包括至少一個具有散熱通道結(jié)構(gòu)的電阻載體，以及設(shè)置在所述電阻載體上的薄膜電阻。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電裝置，其特征在于，所述散熱通道結(jié)構(gòu)為一體成型的中空腔體，或者，所述散熱通道結(jié)構(gòu)為兩個槽形部件相對組合形成的中空腔體;所述薄膜電阻設(shè)置在所述中空腔體的側(cè)壁上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電裝置，其特征在于，所述中空腔體的截面為矩形。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電裝置，其特征在于，所述薄膜電阻固定于所述中空腔體的內(nèi)側(cè)壁和/或外側(cè)壁上;和/或， 至少一個所述電阻載體并排設(shè)置。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的放電裝置，其特征在于，所述放電裝置還包括交流風(fēng)扇，所述交流風(fēng)扇固定在支架上，且對應(yīng)所述散熱通道結(jié)構(gòu)設(shè)置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放電裝置，其特征在于，多個所述薄膜電阻組成至少兩條串聯(lián)支路，所述至少兩條串聯(lián)支路以并聯(lián)方式相連接； 所述放電裝置還包括:串聯(lián)在每條所述串聯(lián)支路上的接觸器和/或繼電器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的放電裝置，其特征在于，所述放電裝置還包括:溫度感測器和PLC，所述PLC分別與所述溫度感測器、所述交流風(fēng)扇、所述接觸器和/或所述繼電器連接。8.—種儲能裝置，其特征在于，所述儲能裝置包括:超級電容器以及如權(quán)利要求1?7中任一項所述的放電裝置，所述超級電容器與所述放電裝置電連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的儲能裝置，其特征在于，所述儲能裝置還包括航空插頭連接器，所述航空插頭連接器與所述超級電容器電連接。
【文檔編號】H02J7/00GK205565765SQ201620097125
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】王占偉, 申亮
【申請人】北京天誠同創(chuàng)電氣有限公司