[實用新型]基于鋰離子超級電容器輔助動力系統的電容器模組

有效

• 申請號: 201821634331.0
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN209118936U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 范建紅;王海威;丁軍軍
• 申請（專利權）人: 戴美克動力系統技術（武漢）有限公司
• 主分類號: H01G11/12
• 分類號: H01G11/12;H01G2/08;H01G2/10
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本實用新型提供了基于鋰離子超級電容器輔助動力系統的電容器模組，包括：若干電容器模塊、放置這些電容器模塊的模組托盤、防止電容器模塊上下竄動的模組矩管；這些電容器模塊按所需矩形陣列的方式依次進行拼接后放置于模組托盤中，模組托盤的相對兩側設有擋板，這些電容器模塊被夾持在兩擋板之間從而防止這些電容器模塊左右竄動，這些電容器模塊的上端設有模組矩管，模組矩管兩端通過螺栓與模組托盤固定從而防止這些電容模塊左右竄動。本實用新型的有益效果是：降低產品的制造成本，并有效解決了電容器模組散熱以及減重的問題。

技術領域

本實用新型涉及電池領域，尤其涉及基于鋰離子超級電容器輔助動力系統的電容器模組。

背景技術

隨著氫燃料電池在電動汽車上的運用，鋰離子超級電容器作為氫燃料電池的輔助動力系統，是氫燃料電池在電動汽車上即氫燃料電池動力汽車的核心零部件之一。在實際應用中，氫燃料電池動力汽車所需要的電池容量和電池電壓是單個鋰離子電容電芯所無法滿足的，電容電芯由若干個鋰離子超級電容器組成。因此必須通過串聯或并聯的形式將鋰離子電容電芯組裝成鋰離子電容器模組模組，構成動力系統。

由于鋰離子電容器模組模組在進行大功率充放電時，整個模組尤其是鋰離子電容電芯會產生大量的熱，目前鋰離子電容器的散熱方式多采用風冷或自然冷卻的方式，其換熱率低，箱體內單個電芯的溫差較大。

隨著對氫燃料電池動力汽車的重量的控制，要求動力系統能量密度越來越高，現階段在動力系統的設計時采用多個模組串聯的方式以達到所需的電壓和容量，從而導致了整個動力系統配件較多，加工工序復雜，制造成本較高，氫燃料電池動力汽車的重量偏重。

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種新型鋰離子電容器模組，該鋰離子電容器模組可有效解決電芯散熱、模組減重以及降低產品的制造成本等問題。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了基于鋰離子超級電容器輔助動力系統的電容器模組，包括：若干電容器模塊、放置這些電容器模塊的模組托盤、防止電容器模塊上下竄動的模組矩管；這些電容器模塊按所需矩形陣列的方式依次進行拼接后放置于模組托盤中，模組托盤的相對兩側設有擋板，這些電容器模塊被夾持在兩擋板之間從而防止這些電容器模塊左右竄動，這些電容器模塊的上端設有模組矩管，模組矩管兩端通過螺栓與模組托盤固定從而防止這些電容器模塊上下竄動。

進一步地，每個電容器模塊包括一個電容電芯和兩個電容器支架，電容電芯夾持在兩個電容器之間。

進一步地，電容器支架為可拼裝式支架，包括有：第一凸起卡接部、第一卡槽、第二凸起卡接部及第二卡槽；電容器支架的前后左右包括4個側板；電容器支架的左側板和右側板上分別設有相匹配的第一卡槽及第一凸起卡接部，電容器支架的前側板和后側板分別設有相匹配的第二卡槽及第二凸起卡接部；可通過將若干個電容器支架彼此間的第一凸起卡接部卡進第一卡槽和第二凸起卡接部卡進第二卡槽可以將若干電容器模塊拼接在一起。

進一步地，電容器模組還包括有水冷管和導熱硅膠；水冷管為蛇形鋁制扁管結構，所述水冷管包括液冷扁管、進液口和出液口，液體從進液口進入液冷扁管，經過熱交換后從出液口排出；套有導熱硅膠的水冷管穿設在這些電容器模塊之間，相鄰兩個電容器模塊之間設有水冷管的一個U型結構，水冷管與電容器模塊中的電容電芯通過導熱硅膠進行熱交換。

進一步地，模組托盤為鈑金結構，模組托盤四周設有便于固定的角鋼，模組托盤的擋板上設有便于起吊的吊鉤，模組托盤上開設減重孔，以減輕鋰離子電容器模組重量。

進一步地，模組矩管上開設有通孔，以防止電容器模組因電解液揮發產生的氣體壓力過大而遭到破壞；模組矩管兩側開設減重孔，以減輕鋰離子電容器模組的重量；模組矩管兩端焊接有便于與模組托盤安裝在一起的螺母。

進一步地，電容器模組通過吊鉤被吊入箱體內，電容器模組上安裝的角鋼與箱體通過螺栓固定成為一體；連接上銅排后，通過控制單元，鋰離子電容器模組為動力系統提供電源。