一种超级电容器模组混合散热系统技术方案

一种超级电容器模组混合散热系统，属于储能储电技术领域。它包括超级电容器单元及换热单元，超级电容器单元外侧包覆有外壳，超级电容器单元包括一组柱体超级电容器单元及换热片，换热片设置在外壳的底部；换热单元包括换热件、散热器及油泵，换热件设置在超级电容器单元内部，换热件通过管路与散热器及油泵连接形成循环冷却回路；外壳通过转轴铰接设置在风冷底座上，外壳与风冷底座之间形成风冷通道。本发明专利技术利用风冷和油冷的混合散热技术对超级电容器模组进行散热，同时给超级电容器模组提供一个封闭稳定的工作环境，换热工质不与超级电容器直接接触，在保证超级电容器工作稳定性的同时提高换热效率，保障其安全运行。保障其安全运行。保障其安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器模组混合散热系统


[0001]本专利技术属于储能储电
，具体涉及一种超级电容器模组混合散热系统。

技术介绍

[0002]超级电容器是一种能够快速储存和释放电能的储能装置,它是基于诸如多孔碳和一些金属氧化物这样的高比表面材料的电极/电解液界面上进行充放电的一类特殊的电容器。根据储存原理，有三种类型：双电层电容EDLC、赝电容器、混合电容器。EDLC电能的静电储存通过亥姆霍兹双电层的电荷分离而实现，该双电层位于导体电极表面和电解溶液之间的接触面上。双电层中的电荷分离的距离大约为0.3
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0.8nm，且来源于静电；赝电容器则是电能的电化学储存，是通过在电极表面的特异性吸附离子的氧化还原反应、电吸附作用或插层反应实现，其在电极上产生了可逆的法拉第电荷转移；混合电容器则具有不对称电极：一个主要表现是静电电容，另一个是电化学电容，例如锂离子电容器等。
[0003]超级电容器兼具传统静电电容和电池的优点，与传统电容相比，有相似的储电原理，但是由于电极包含了更大的有效比表面积和更薄的电解质，所以导致了其电容和能量的增加；与电池相比，它又因比功率高、充放电时间短、循环寿命和循环效率高而更具优势。而正是因为超级电容器的诸多优点，使得它广泛用于电车启停和能量回收，新能源发电能量平抑等领域。
[0004]而在超级电容器的应用中，由于频繁进行瞬时高功率充放电，导致工作中会产生大量的热量，因此在超级电容器的研究中，散热研究是重中之重。超级电容器在运行过程中会产生热量而升温，需要对其量化以判断温升是否能够忍受，还是应该借助于冷却系统进行冷却。温度是影响超级电容器寿命，威胁超级电容器工作安全的最大因素。在长期高温工作环境下，会导致超级电容器电极材料脱离和团聚导致失效，严重影响超级电容器的循环周期寿命，甚至会威胁到超级电容器的安全运行。尤其是在新能源储电利用时，高波动的充电特性使得超级电容器需要一种高效的散热方案以保证超级电容器工作时的安全性。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种超级电容器模组混合散热系统，能够结合风冷和液冷两种换热形式来保证超级电容器的安全运行。
[0006]本专利技术提供如下技术方案：一种超级电容器模组混合散热系统，包括超级电容器单元及换热单元，所述超级电容器单元外侧包覆有外壳，超级电容器单元包括一组均匀排布的柱体超级电容器单元及换热片，换热片设置在外壳的底部；所述换热单元包括换热件、散热器及油泵，换热件设置在超级电容器单元内部，换热件通过管路与散热器及油泵连接形成循环冷却回路；外壳通过转轴铰接设置在风冷底座上，外壳与风冷底座之间形成用于对超级电容器单元进行风冷的风冷通道。
[0007]进一步的，所述外壳的底部设有一组安装槽，一组换热片一一对应卡嵌设置在安
装槽中。
[0008]进一步的，所述换热片的一侧与超级电容器单元的底部接触，另一侧与空气域接触。
[0009]进一步的，所述换热件包括一组用于增加柱体超级电容器单元散热面积的换热翅片及一组用于与柱体超级电容器单元、换热翅片进行换热的换热管；所述换热管的两端通过管路分别与散热器、油泵相连接。
[0010]进一步的，一组换热翅片沿着纵向间隔排布在柱体超级电容器单元之间，一组换热管沿着竖直方向间隔排布并穿过换热翅片。
[0011]进一步的，所述风冷底座包括风冷底座底板及设置在风冷底座底板两侧的铰接板，风冷底座底板与外壳的底部之间形成风冷通道。
[0012]进一步的，所述外壳底部的四周包裹有缓冲橡胶。
[0013]通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术利用风冷和油冷的混合散热技术对超级电容器模组进行散热，同时给超级电容器模组提供一个封闭稳定的工作环境，换热工质不与超级电容器直接接触，在保证超级电容器工作稳定性的同时提高换热效率，保障其安全运行。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的内部结构示意图；图3为本专利技术换热单元的结构示意图；图4为本专利技术超级电容器单元的结构示意图；图5为本专利技术超级电容器单元与风冷底座的安装结构示意图。
具体实施方式
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0016]相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。
[0017]请参阅图1
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5，一种超级电容器模组混合散热系统，包括超级电容器单元及换热单元，超级电容器单元可转动设置在风冷底座4上，换热单元用于对超级电容器单元进行散热。
[0018]具体的，超级电容器单元由外壳1包覆，超级电容器单元包括一组呈3
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6排列的柱体超级电容器单元5；外壳1的底部开设有一组安装槽，每个安装槽内安装有换热片10，换热片10卡嵌设置在安装槽内并保证其密封性，换热片10的一侧与与超级电容器单元5的底部接触，另一侧与空气域接触，换热片10采用高效垂直导热硅胶片，外壳1底部的四周包裹有缓冲橡胶13；
风冷底座4包括风冷底座底板15及设置在风冷底座底板15两侧的铰接板，外壳1通过转轴14可转动设置在风冷底座4的铰接板上，风冷底座底板15与外壳1的底部之间形成风冷通道；动空气从风冷底座4口进入，与超级电容器底部的换热片10传导换热，既提高了换热效率又保证了超级电容器模组的封闭。
[0019]具体的，换热单元包括换热管6、换热翅片9、散热器2及油泵3；五片铜制的换热翅片9间隔设置在柱体超级电容器单元5阵列之间，用于增加柱体超级电容器单元5的散热面积；三根换热管6沿竖直方向间隔排布并穿过换热翅片9，用于与柱体超级电容器单元5及换热翅片9之间进行换热。
[0020]具体的，散热器2一端与出口管道7的一端连接，另一端通过管道与油泵3的一端连接，油泵3的另一端与进口管道8的一端连接，出口管道7及进口管道8的另一端分别与换热管6的两端连接，其连接处分别设有第一单向阀11、第二单向阀12。
[0021]本专利技术系统的油冷工作原理如下：超级电容器单元工作时，油泵3将冷却油经由进口管道8和第二单向阀12泵入外壳1中的换热管6内；超级电容器单元与铜质换热翅片9充分换热，换热翅片9与换热管6内的冷却油进行换热；吸热升温后的冷却油经过单向阀11和出口管道7流入散热器2中，经散热器2与空气充分换热冷却后完成循环。
[0022]本专利技术系统的风冷工作原理如下：超级电容器单元工作时，流动空气从风冷底座4口进入，与超级电容器单元底部的换热片10传导换热，换热片10采用高效垂直导热硅胶片，既提高换热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器模组混合散热系统，其特征在于：包括超级电容器单元及换热单元，所述超级电容器单元外侧包覆有外壳，超级电容器单元包括一组均匀排布的柱体超级电容器单元及换热片，换热片设置在外壳的底部；所述换热单元包括换热件、散热器及油泵，换热件设置在超级电容器单元内部，换热件通过管路与散热器及油泵连接形成循环冷却回路；外壳通过转轴铰接设置在风冷底座上，外壳与风冷底座之间形成用于对超级电容器单元进行风冷的风冷通道。2.根据权利要求1所述的一种超级电容器模组混合散热系统，其特征在于所述外壳的底部设有一组安装槽，一组换热片一一对应卡嵌设置在安装槽中。3.根据权利要求2所述的一种超级电容器模组混合散热系统，其特征在于所述换热片的一侧与超级电容器单元的底部接触，另一侧与空气域接触。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：高增梁，钱挺，陈晨，赵建国，王俊祺，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：