[發(fā)明專利]超級(jí)電容器模組投切裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010325121.9
• 申請(qǐng)日: 2020-04-23
• 公開（公告）號(hào): CN111404174A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程正年;何炳愚;黃瑋;馬傳剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽新力電氣設(shè)備有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02H7/16
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 任崗生

本發(fā)明公開了一種超級(jí)電容器模組投切裝置。它的超級(jí)電容器模組端子(81?8n)的正負(fù)極間跨接有電壓傳感器(61?6n)、串接的放電電阻(41?4n)和雙向開關(guān)(51?5n)常開端、串接的常開開關(guān)(31?3n)和雙向開關(guān)(51?5n)常閉端，常開開關(guān)(31?3n)為串接的兩只以上，且跨接于母線端子(1)的正負(fù)極間，控制器(7)分別與電壓傳感器(61?6n)、溫度傳感器(21?2n)、雙向開關(guān)(51?5n)和常開開關(guān)(31?3n)電連接，用于控制器(7)根據(jù)超級(jí)電容器模組(91?9n)允許運(yùn)行的最高電壓或溫度上限，來決定對(duì)其是否進(jìn)行切換。它極易于廣泛地商業(yè)化應(yīng)用于作為電力系統(tǒng)直流電源中儲(chǔ)能部件的超級(jí)電容器模組的自動(dòng)切換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種投切裝置，尤其是一種超級(jí)電容器模組投切裝置。

背景技術(shù)

直流電源是發(fā)電廠、變電站必備的操作和控制電源，同時(shí)也是事故停電時(shí)的備用工作電源。作為電力系統(tǒng)直流電源中的儲(chǔ)能部件，于事故停電的情況下，在保障發(fā)電廠、變電站的正常運(yùn)行中，發(fā)揮了極其重要的作用。目前，電力系統(tǒng)常用的儲(chǔ)能部件大多為鉛酸型蓄電池，這種蓄電池有著容量大、技術(shù)成熟的優(yōu)勢，但存在著易污染環(huán)境、適用溫度范圍窄、低溫放電特性差、具有自放電特性和日常維護(hù)工作量大等缺陷。為規(guī)避鉛酸型蓄電池的缺陷，人們正在嘗試使用綠色環(huán)保、適用溫度范圍寬、高低溫特性好、放電性能強(qiáng)、壽命長的超級(jí)電容器。

基于單只超級(jí)電容器的電壓很低，通常只有2.7V、3.0V等規(guī)格，為了便于應(yīng)用，常將多只超級(jí)電容器根據(jù)實(shí)際工程的需要通過串并聯(lián)形式組成所需電壓和容量的超級(jí)電容器模組，如GMCC-SCM-032R4-250表示由12個(gè)2.7V超級(jí)電容器組成，其模組電壓為32.4V、容量為250F。不同只數(shù)的超級(jí)電容器經(jīng)串聯(lián)連接后，其輸出的電壓雖達(dá)到了電力系統(tǒng)直流電源220V/110V的要求，卻也存在著不足之處，首先，超級(jí)電容器不可在高于額定電壓下長期使用，長期的過壓、過溫，或頻繁地大電流放電都會(huì)導(dǎo)致電容內(nèi)阻的增加或容量的減小，甚至失效；其次，串接后形成的超級(jí)電容器模組只有在泄壓后才能人工予以拆除，極大地增加了安全維護(hù)的難度；再次，不停電的狀況下不能撤換有瑕疵的模組，給安全運(yùn)行留下了隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種可自動(dòng)切換過壓或過溫模組的超級(jí)電容器模組投切裝置。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為，超級(jí)電容器模組投切裝置包括超級(jí)電容器模組端子和母線端子，特別是：

所述超級(jí)電容器模組端子的正負(fù)極之間跨接有電壓傳感器、串接的放電電阻和雙向開關(guān)常開端、串接的常開開關(guān)和雙向開關(guān)常閉端；

所述常開開關(guān)為依次串聯(lián)連接的兩只以上，且跨接于母線端子的正負(fù)極之間；

所述電壓傳感器的輸出端與控制器的輸入端電連接，控制器的輸出端分別與雙向開關(guān)、常開開關(guān)的控制端電連接，控制器的輸入端與溫度傳感器電連接；

所述溫度傳感器位于超級(jí)電容器模組上，用于控制器根據(jù)電壓傳感器和溫度傳感器的輸出判斷，若電壓＞超級(jí)電容器模組允許運(yùn)行的最高電壓或溫度＞超級(jí)電容器模組允許運(yùn)行的工作溫度上限，且常開開關(guān)不是最后一只為常開態(tài)，則啟動(dòng)雙向開關(guān)和常開開關(guān)動(dòng)作，以切換運(yùn)行中的超級(jí)電容器模組，并可發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使電源監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)整充電母線的電壓。

作為超級(jí)電容器模組投切裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：

優(yōu)選地，電壓傳感器為霍爾電壓傳感器，或電壓繼電器。

優(yōu)選地，雙向開關(guān)和常開開關(guān)均為電子開關(guān)，或功率繼電器。

優(yōu)選地，控制器為數(shù)字比較器，或單片機(jī)，或可編程邏輯控制器，或數(shù)字信號(hào)處理器。

優(yōu)選地，溫度傳感器為熱敏器件，或溫度開關(guān)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：