[實用新型]用于電力系統直流屏的超級電容模組

有效

• 申請號: 201420820331.5
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN204258432U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 王偉建;張國華;鄒雪峰;丁友健
• 申請（專利權）人: 南京綠索電子科技有限公司
• 主分類號: H02J11/00
• 分類號: H02J11/00;H02J7/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李媛媛

技術領域

本實用新型涉及一種能量儲存裝置，具體涉及一種用于電力系統直流屏的超級電容模組。

背景技術

發電廠和變電站中的電力操作電源現今采用的都是直流電源，它為控制負荷和動力負荷以及直流事故照明負荷等提供電源，是當代電力系統控制、保護的基礎，因此，直流屏是變電站設備重中之重，其性能好壞直接影響變電站的安全運行。

如果直流系統產生故障，將導致工廠停車、停電、電力系統解列等設備事故。在過去，直流屏無論采用鎘鎳蓄電池、密封鉛酸蓄電池還是電解電容組儲能直流電瓶都存在一些問題，比如維護量大，安全可靠性差，壽命短(3～5年)，產生環保問題等。

發明內容

為了克服現有直流屏安全可靠性差及壽命短等缺點,本實用新型提供一種用于電力系統直流屏的超級電容模組，其具有高容量、高功率輸出、高充放電循環壽命、高可靠性及綠色環保的優點。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

超級電容模組包括多個串聯或并聯的分模組，所述分模組包括多個串聯的超級電容單體、公共地接線端子、輸入接線端子、輸出接線端子、主動平衡式電壓均衡電路和恒流充電電路；所述分模組的公共地接線端子、輸入接線端子、輸出接線端子、主動平衡式電壓均衡電路、恒流充電電路和超級電容單體的負極焊接在同一印制板上；所述主動平衡式電壓均衡電路和恒流充電電路均與分模組的輸入接線端子連接；所述印制板安裝在電氣柜的抽屜中。

所述超級電容模組由3～6個相同的分模組并聯而成，每個分模組由56只超級電容單體串聯而成。

所述抽屜外設有三個接線柱分別與公共地接線端子、輸入接線端子、輸出接線端子連接。

所述恒流充電電路的電流為1A。

所述分模組的輸出電壓為140～150V，輸出電流為8～10A。

所述分模組的輸出端采用大功率管并聯輸出。

進一步地，所述大功率管上設有散熱器。

所述分模組的輸出端連接有電壓表和指示燈。

超級電容是新出現的儲能的特種電容，其具有高容量、高功率輸出、高充放電循環壽命、高可靠性、穩定性強及綠色環保等優點，是一種理想的大功率物理電源。本實用新型具有以下優點：

(1)每個分模組只有三個接線端子(公共地、輸入+、輸出+)與外電路聯接，獨立性強，使用維護簡單方便。

(2)主模組中含有分模組，利用模組的不同組合構成不同直流屏，來滿足不同用戶需求，十分實用方便。

(3)本實用新型超級電容直流屏在電網正常的情況下模組充滿電，電網掉電時超級電容快速放電，輸出高功率脈沖，迫使斷路器開關快速動作，減少事故時間，堵截新事故的產生，工作非常可靠，同時超容還可短時提供其他供電。

(4)使用本實用新型超級電容設計的分模組三組組成的一個標準直流屏機柜模擬工場實際情況，對裝置進行經常性負載和開合閘實驗，以及對模組的充電和自放電肘間進行測試，實驗數據表明電網斷電后直流展可以維持20～30分鐘的分合閘能；裝置完全斷開負載后可維持有效電壓3天以上。

附圖說明

圖1是本實用新型分模組印制板的主視圖。

圖2是本實用新型分模組抽屜的俯視圖。

圖3是本實用新型分模組抽屜的主視圖。

圖4是本實用新型電氣柜的主視圖。

圖5是本實用新型模組的接線方式。

其中，1-超級電容單體，2-印制板，3-抽屜，4-接線柱，5-指示燈，6-電氣柜。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進一步說明。

超級電容模組是為電站設計的新型直流屏的主體。本實施例為適用電站的不同需求，采用的超級電容模組包括3～6個相同的獨立的分模組并聯，這些分模組電路的構成和功能完全一樣。如圖1所示，每個分模組由56只2.7V的400F的超級電容單體1串聯而成，每個分模組的公共地接線端子、輸入接線端子、輸出接線端子、主動平衡式電壓均衡電路、恒流充電電路和超級電容單體1的負極焊接在同一印制板2上，主動平衡式電壓均衡電路和恒流充電電路均與分模組的輸入接線端子連接；裝配焊接整齊，調試方便。

為了使模組工作更穩定更可靠，壽命更長，電路采取以下措施：

a)每個超級電容單體1有一個主動平衡式電壓均衡電路，控制超級電容單體1電容電壓不超過2.7V。

b)每個分模組輸入端引入恒流充電電路(1A)，確保超容恒流充電，延長電容工作壽命。