ГИБКО СОБИРАЕМЫЙ КОНДЕНСАТОРНЫЙ МОДУЛЬ С ТВЕРДЫМ КОЖУХОМ И СИСТЕМА
FLEXIBLE ASSEMBLED CAPACITOR MODULE WITH A SOLID CASING AND A SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая заявка относится к области техники устройств накопления энергии, в частности к гибко собираемому конденсаторному модулю с твердым кожухом и системе.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Как один из новых элементов накопления энергии, литиевые конденсаторы имеют много преимуществ, таких как высокая плотность мощности, длительный срок службы и безопасная эксплуатация. Для литиевых конденсаторов, по сравнению с обычными ионисторами с двойным электрическим слоем при эквивалентной плотности мощности, массовая плотность энергии увеличивается приблизительно в 3 раза, а объемная плотность энергии увеличивается приблизительно в 6 раз; и по сравнению с обычными батареями плотность энергии приблизительно эквивалентна плотности свинцово-кислотных батарей, плотность мощности в 5—10 раз выше, чем у литий-ионных батарей, а низкотемпературные характеристики намного лучше, чем у вышеуказанных батарей.
В предшествующем уровне техники наибольшим преимуществом гибко собираемых литиевых конденсаторов является высокая эффективность группирования, но процесс группирования является сложным, и для их крепления необходимо разработать такие вспомогательные приспособления, как зажимная панель. Кроме того, поскольку на наружных поверхностях гибко собираемых литиевых конденсаторов предусмотрена полипропиленовая пленка с низкой износостойкостью и устойчивостью к кислотной и щелочной коррозии, требуется дополнительная защита во время сборки, что приводит к низкой эффективности сборки.
Из-за низкой «гибкости» гибко собираемого литиевого конденсаторного модуля модуль подлежит переделке для разных напряжений и уровней мощности, вследствие чего совместимость модуля в системе становится низкой, что является неблагоприятным для наращивания емкости и для модульной конструкции системы.
При изготовлении гибко собираемых литиевых конденсаторных блоков часто используется технология лазерной сварки. Хотя эффективность сборки повышается, это является неудобным для последующего капитального ремонта и технического обслуживания. В частности, во время замены отдельных конденсаторов и наращивания емкости модуля его нельзя разобрать на отдельные конденсаторы, что приводит к расточительному использованию ресурсов.
Обычные гибко собираемые конденсаторные блоки в основном закреплены в коробке системы болтовым соединением. В случае внезапного ускорения или торможения этот способ соединения может привести к срезанию болтов. Кроме того, для болтового соединения требуются анкерные опоры, поэтому пространство в корпусе коробки системы занято, и эффективность группирования на уровне системы снижается.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ввиду вышеупомянутых технических недостатков целью настоящей заявки является предоставление гибко собираемого конденсаторного модуля с твердым кожухом и системы, которые обладают высокой возможностью наращивания и просты в сборке.
В варианте осуществления настоящей заявки предусматривается гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом, содержащий: гибко собираемый отдельный конденсатор, в котором предусмотрены отдельные выводы, при этом отдельные выводы включают отдельный положительный вывод и отдельный отрицательный вывод, расположенные с двух сторон; крепежные пластины, в том числе первую крепежную пластину и вторую крепежную пластину, при этом две крепежные пластины прикреплены противоположно, и две крепежные пластины соединены друг с другом посредством зажимания; и опорные стойки, в том числе первую опорную стойку и вторую опорную стойку, при этом две опорные стойки прикреплены противоположно, причем две опорные стойки применяются для присоединения отдельного положительного вывода и отдельного отрицательного вывода соответственно, и при этом две опорные стойки и две крепежные пластины заключены в кожух с образованием замкнутой конструкции для размещения гибко собираемого отдельного конденсатора.
В качестве предпочтительного варианта осуществления конденсаторный модуль содержит множество гибко собираемых отдельных конденсаторов, соединенных параллельно; при этом изогнутые части отдельных положительных выводов смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов объединены друг с другом с образованием параллельной положительной клеммы конденсаторного модуля; и при этом изогнутые части отдельных отрицательных выводов смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов объединены друг с другом с образованием параллельной отрицательной клеммы конденсаторного модуля.
В качестве предпочтительного варианта осуществления конденсаторный модуль содержит два гибко собираемых отдельных конденсатора, соединенных параллельно; при этом изогнутые части отдельных положительных выводов двух гибко собираемых отдельных конденсаторов объединены друг с другом с образованием параллельно спаренной положительной клеммы конденсаторного модуля; и при этом изогнутые части отдельных отрицательных выводов двух гибко собираемых отдельных конденсаторов объединены друг с другом с образованием параллельно спаренной отрицательной клеммы конденсаторного модуля.
В качестве предпочтительного варианта осуществления конденсаторный модуль содержит множество гибко собираемых отдельных конденсаторов, соединенных последовательно; при этом изогнутая часть отдельного положительного вывода и изогнутая часть отдельного отрицательного вывода смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов объединены друг с другом с образованием клеммы с последовательным соединением конденсаторного модуля; и при этом изогнутая часть оставшегося отдельного положительного вывода и изогнутая часть оставшегося отдельного отрицательного вывода расположены встык, чтобы выполнять функцию последовательной положительной клеммы конденсаторного модуля и последовательной отрицательной клеммы конденсаторного модуля соответственно.
В качестве предпочтительного варианта осуществления конденсаторный модуль содержит два гибко собираемых отдельных конденсатора, соединенных последовательно; при этом изогнутая часть одного отдельного положительного вывода и изогнутая часть одного отдельного отрицательного вывода двух гибко собираемых отдельных конденсаторов объединены друг с другом с образованием клеммы с двумя последовательными соединениями конденсаторного модуля; и при этом изогнутая часть оставшегося отдельного положительного вывода и изогнутая часть оставшегося отдельного отрицательного вывода двух гибко собираемых отдельных конденсаторов расположены встык, чтобы выполнять функцию последовательно спаренной положительной клеммы конденсаторного модуля и последовательно спаренной отрицательной клеммы конденсаторного модуля соответственно.
В качестве предпочтительного варианта осуществления на опорной стойке расположены две ступенчатые поверхности для раздельного размещения последовательной отрицательной клеммы и последовательной положительной клеммы. Предпочтительно ступенчатые поверхности выполнены из изоляционного материала.
В качестве предпочтительного варианта осуществления конденсаторный модуль дополнительно содержит силикагельный изолятор; причем силикагельный изолятор содержит теплопроводящие и изолирующие силикагельные прокладки и огнестойкую и изолирующую силикагельную защитную кромку; силикагельная защитная кромка расположена на наружной поверхности концевой части гибко собираемого отдельного конденсатора внешнего слоя; и при этом силикагельные прокладки расположены на двух наружных поверхностях гибко собираемых отдельных конденсаторов внешнего слоя и расположены между смежными гибко собираемыми отдельными конденсаторами.
В качестве предпочтительного варианта осуществления силикагельная защитная кромка расположена на наружной поверхности кромки гибко собираемого отдельного конденсатора внешнего слоя; и на силикагельной защитной кромке сформирована щель для вставки, в которую вставляется кромка гибко собираемого отдельного конденсатора.
В качестве предпочтительного варианта осуществления силикагельная защитная кромка имеет конструкцию U-образной формы, и две силикагельные защитные кромки расположены на двух концах каждого из гибко собираемых отдельных конденсаторов.
В качестве предпочтительного варианта осуществления две крепежные пластины соединены друг с другом посредством зажимания, а именно: первая корпусная деталь с крюком, выступающая в сторону второй крепежной пластины, расположена внутри первой крепежной пластины, при этом вторая корпусная деталь с крюком, выступающая в сторону первой крепежной пластины, соответственно, расположена внутри второй крепежной пластины, и при этом первая корпусная деталь с крюком и вторая корпусная деталь с крюком могут быть сцеплены и соединены посредством защелкивания друг с другом.
В качестве предпочтительного варианта осуществления горизонтальная выдвинутая часть расположена на кромке первой крепежной пластины, и направляющий выступ, совмещенный с выдвинутой частью, расположен на кромке второй крепежной пластины; и, когда первая корпусная деталь с крюком и вторая корпусная деталь с крюком сцепляются друг с другом, направляющий выступ может перемещаться горизонтально вдоль горизонтальной выдвинутой части.
В качестве предпочтительного варианта осуществления на крепежных пластинах расположено множество концевых крепежных частей. Каждая концевая крепежная часть содержит по меньшей мере первую полость и вторую полость, и при этом два конца гибко собираемых отдельных конденсаторов вставлены в первую полость и вторую полость соответственно. Первый выступающий блок расположен на верхнем и нижнем концах первой крепежной пластины соответственно, и между первым выступающим блоком и первой корпусной деталью с крюком сформирована первая полость; и при этом второй выступающий блок расположен на верхнем и нижнем концах второй крепежной пластины соответственно, и между вторым выступающим блоком и второй корпусной деталью с крюком сформирована вторая полость.
В качестве предпочтительного варианта осуществления опорные стойки выполнены из изоляционного материала.
В качестве предпочтительного варианта осуществления на каждой опорной стойке образованы сквозные отверстия для выводов, и изогнутые части отдельных выводов могут проходить через сквозные отверстия для выводов и выходить из сквозных отверстий для выводов.
В качестве предпочтительного варианта осуществления крепежные отверстия образованы в положениях, соответствующих отверстию, на каждой опорной стойке, после того, как опорная стойка прикреплена; и отверстие и крепежное отверстие соединены с помощью соединителя.
В качестве предпочтительного варианта осуществления между двумя смежными сквозными отверстиями для выводов дополнительно расположен металлический блок; при этом металлический блок наложен на изогнутые части двух отдельных выводов, объединенных друг с другом, и металлический блок завернут на внутреннюю сторону изогнутых частей.
В качестве предпочтительного варианта осуществления на каждой опорной стойке образован вмещающий паз, в котором размещен металлический блок. В этом случае предпочтительно на металлическом блоке образовано крепежное отверстие для крепления отдельных выводов на опорной стойке.
Во втором варианте осуществления настоящей заявки предоставляется система гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом, содержащая кожух и гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом, расположенный внутри кожуха, причем гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом представляет собой конденсаторный модуль, описанный выше.
В качестве предпочтительного варианта осуществления система конденсаторов содержит множество конденсаторных модулей, которые расположены в корпусе в несколько рядов и несколько колонн.
По сравнению с предшествующим уровнем техники настоящая заявка имеет следующие полезные эффекты.
(1) В гибко собираемом конденсаторном модуле с твердым кожухом, предоставленном в настоящей заявке, гибко собираемые отдельные конденсаторы и силикагельный изолятор собраны внутри крепежных пластин, которые соединены посредством зажимания друг с другом. То есть для гибко собираемых отдельных конденсаторов дополнительно предусмотрена конструкция с «твердым кожухом». Гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом собран как одно целое, и множество гибко собираемых конденсаторных модулей с твердым кожухом соединены последовательно или параллельно с образованием требуемой системы гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом, таким образом она приспособлена для наращивания и проста в сборке.
(2) В гибко собираемом конденсаторном модуле с твердым кожухом на крепежных пластинах предусмотрены первая корпусная деталь с крюком и вторая корпусная деталь с крюком, которые могут сцепляться и соединяться посредством защелкивания друг с другом, а также направляющие выступы и горизонтальная выдвинутая часть для выполнения направляющей роли в процессе сборки крепежных пластин, чтобы относительные положения двух крепежных пластин могли быть отрегулированы направляющим выступом, что удобно для последующего размещения и крепления опорных стоек.
(3) В системе гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом множество гибко собираемых конденсаторных модулей с твердым кожухом могут быть расположены в несколько рядов и несколько колонн, чтобы уменьшить пространство, занимаемое конденсаторными модулями.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 представлен вид в перспективе спереди первого варианта осуществления конденсаторного модуля;
на фиг. 2 представлен вид в разрезе по фиг. 1 в продольном направлении;
на фиг. 3 представлен покомпонентный вид по фиг. 1;
на фиг. 4 представлен вид в перспективе спереди второго варианта осуществления конденсаторного модуля;
на фиг. 5 представлен вид сбоку по фиг. 4;
на фиг. 6 представлен покомпонентный вид по фиг. 4;
на фиг. 7 представлен увеличенный вид части А, показанной на фиг. 6;
на фиг. 8 представлен вид спереди третьего варианта осуществления конденсаторного модуля;
на фиг. 9 представлен вид в разрезе по фиг. 8 в поперечном направлении;
на фиг. 10 представлен вид справа по фиг. 8;
на фиг. 11 представлен вид слева по фиг. 8;
на фиг. 12 представлен покомпонентный вид по фиг. 8;
на фиг. 13 представлен вид в перспективе первой крепежной пластины;
на фиг. 14 представлен вид в перспективе второй крепежной пластины;
на фиг. 15 представлен объединенный вид крепежных пластин;
на фиг. 16 представлен увеличенный вид части B, показанной на фиг. 14;
на фиг. 17 представлена схема конструкции опорной стойки;
на фиг. 18 представлена схема конструкции системы гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом; и
на фиг. 19 представлена схема внутренней конструкции системы гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом;
на которых ссылочная позиция 1 обозначает гибко собираемый отдельный конденсатор; 11 – отдельный вывод; 111 – отдельный положительный вывод; 112 – отдельный отрицательный вывод; 113 – изогнутая часть отдельного положительного вывода; 114 – изогнутая часть отдельного отрицательного вывода; 12 – отверстие; 13 – клемма с последовательным соединением конденсаторного модуля; 14 – последовательная отрицательная клемма конденсаторного модуля; 15 – последовательная положительная клемма конденсаторного модуля; 16 – параллельная положительная клемма конденсаторного модуля; 2 – силикагельный изолятор; 21 – теплопроводящая и изолирующая силикагельная прокладка; 22 – огнестойкая и изолирующая силикагельная защитная кромка; 221 – щель для вставки; 3 – крепежная пластина; 31 – первая крепежная пластина; 311 – первая корпусная деталь с крюком; 312 – горизонтальная выдвинутая часть; 313 – первая полость; 314 – первый выступающий блок; 32 – вторая крепежная пластина; 321 – вторая корпусная деталь с крюком; 322 – направляющий выступ; 323 – вторая полость; 324 – второй выступающий блок; 4 – опорная стойка; 41 – первая опорная стойка; 42 – вторая опорная стойка; 411 – сквозное отверстие для вывода; 412 – металлический блок; 413 – крепежное отверстие; 414 – вмещающий паз; 415 – ступенчатая поверхность; 5 – гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом; 6 – верхняя крышка; 7 – нижний кожух; 8 – положительная выходная клемма системы; 9 – отрицательная выходная клемма системы; 10 – медная шина; 17 – плата управления ведомыми устройствами; и 18 – вертикальная стойка.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Чтобы сделать цели, технические решения и преимущества вариантов осуществления настоящей заявки более понятными, технические решения в вариантах осуществления настоящей заявки будут ясно и полностью описаны ниже со ссылкой на прилагаемые графические материалы в вариантах осуществления настоящей заявки.
Следующее описание предоставлено на основе ориентаций, показанных на фиг. 1. Верхняя, нижняя, левая и правая стороны на фиг. 1 являются верхней, нижней, левой и правой сторонами в описании. Горизонтальное направление на фиг. 1 указывает на поперечное направление конденсаторного модуля, вертикальное направление на фиг. 1 указывает на вертикальное направление конденсаторного модуля, направление вперед на фиг. 1 указывает на передний конец конденсаторного модуля и направление, противоположное направлению вперед на фиг. 1, указывает на задний конец конденсаторного модуля. На фиг. 1–12 две стороны гибко собираемого отдельного конденсатора относятся к левой и правой сторонам, и два его конца относятся к верхнему и нижнему концам, если конкретным образом не указано иное.
Со ссылкой на фиг. 1–12, в варианте осуществления настоящей заявки предусматривается гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом (далее в данном документе также называемый конденсаторным модулем), содержащий по меньшей мере один гибко собираемый отдельный конденсатор 1. Множество гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 могут быть объединены в структуру с 1 параллельным соединением, с 2 параллельными соединениями ... с n параллельными соединениями или структуру с 1 последовательным соединением, с 2 последовательными соединениями ... с n последовательными соединениями. Следует отметить, что, принимая во внимание фактическую экономию производства и технологичность сборки, обычно используют структуру с 1 параллельным соединением, 2 параллельными соединениями или 3 параллельными соединениями и структуру с 1 последовательным соединением, 2 последовательными соединениями или 3 последовательными соединениями. Для структуры с n параллельными соединениями или n последовательными соединениями это можно выполнить путем объединения структуры с 1 параллельным соединением, 2 параллельными соединениями или 3 параллельными соединениями и структуры с 1 последовательным соединением, 2 последовательными соединениями или 3 последовательными соединениями.
В гибко собираемом отдельном конденсаторе 1 предусмотрены отдельные выводы 11. Отдельные выводы 11 включают отдельные положительные выводы 111 и отдельные отрицательные выводы 112, которые расположены на двух сторонах гибко собираемого отдельного конденсатора 1 соответственно. Отдельный положительный вывод 111 и отдельный отрицательный вывод 112 имеют изогнутую часть 113 и изогнутую часть 114 соответственно. На изогнутых частях 113 и 114 образовано/образованы отверстие (отверстия) 12 для крепления отдельных выводов 11.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 1–7, при соединении множества гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 параллельно изогнутые части 113 отдельных положительных выводов смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 объединены друг с другом, как показано на фиг. 4 и 5; при этом отверстия 12 на отдельных положительных выводах смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 соответствуют друг другу и вставлены вместе с образованием параллельной положительной клеммы 16 конденсаторного модуля; и изогнутые части 114 отдельных отрицательных выводов смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 объединены друг с другом, и при этом отверстия 12 на отдельных отрицательных выводах смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 соответствуют друг другу и вставлены вместе с образованием параллельной отрицательной клеммы конденсаторного модуля. На фиг. 1 и 4 параллельная отрицательная клемма не показана, так как она расположена на левой стороне и, следовательно, загорожена, но может быть частично показана на фиг. 6. Конструкция параллельной отрицательной клеммы идентична или подобна конструкции параллельных положительных клемм 16. В этом варианте осуществления может быть один или несколько комплектов гибко собираемых отдельных конденсаторов, хотя показаны только два комплекта гибко собираемых отдельных конденсаторов, подлежащих параллельному соединению, но объем защиты настоящего изобретения этим не ограничивается.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 8–12, при последовательном соединении множества гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 изогнутая часть 113 отдельного положительного вывода и изогнутая часть 114 отдельного отрицательного вывода смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 объединены друг с другом, и при этом отверстие (отверстия) 12 на отдельном положительном выводе и отверстие (отверстия) 12 на отдельном отрицательном выводе смежных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 соответственно пересекаются друг с другом и объединяются с образованием клеммы 13 с последовательным соединением конденсаторного модуля. Как показано на фиг. 11 и 12, конструкция может быть идентичной или подобной конструкции, описанной в вышеупомянутом варианте осуществления параллельного соединения. Между тем, изогнутая часть неподключенного отдельного вывода первого гибко собираемого отдельного конденсатора 1 и изогнутая часть неподключенного отдельного вывода n-го гибко собираемого отдельного конденсатора 1, то есть изогнутая часть оставшегося отдельного положительного вывода 111 и изогнутая часть оставшегося отдельного отрицательного вывода 112 гибко объединяемого собираемого конденсатора 1 внешнего слоя, расположены встык, чтобы выполнять функцию последовательной положительной клеммы 15 конденсаторного модуля и последовательной отрицательной клеммы 14 конденсаторного модуля соответственно, как показано на фиг. 10 и 12.
В этом варианте осуществления может быть один или несколько комплектов гибко собираемых отдельных конденсаторов, хотя показаны только два комплекта гибко собираемых отдельных конденсаторов, подлежащих последовательному соединению, при этом объем защиты настоящего изобретения этим не ограничен. Гибко собираемые отдельные конденсаторы внешнего слоя относятся к отдельным конденсаторам в наиболее удаленном от середины слое при параллельном или последовательном расположении множества отдельных конденсаторов. Например, для одного отдельного конденсатора сам отдельный конденсатор является гибко собираемым отдельным конденсатором внешнего слоя; для двух отдельных конденсаторов, соединенных параллельно или последовательно, два отдельных конденсатора являются гибко собираемыми отдельными конденсаторами внешнего слоя; для трех отдельных конденсаторов, соединенных параллельно или последовательно, два отдельных конденсатора во внешнем слое являются гибко собираемыми отдельными конденсаторами внешнего слоя, и при этом отдельный конденсатор в среднем слое является гибко собираемым отдельным конденсатором внутреннего слоя; и по этой аналогии могут быть выведены другие случаи.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 4–7, конденсаторный модуль может дополнительно содержать силикагельный изолятор 2, который, в частности, содержит теплопроводящие и изолирующие силикагельные прокладки 21 (далее в данном документе также называемые силикагельными прокладками 21) и огнестойкую и изолирующую силикагельную защитную кромку 22 (далее в данном документе также называемую силикагельной защитной кромкой 22). Силикагельная защитная кромка 22 расположена на наружной поверхности концевой части гибко собираемого отдельного конденсатора 1 внешнего слоя и плотно прилегает к наружной поверхности концевой части гибко собираемого отдельного конденсатора 1 внешнего слоя для обеспечения изоляционной защиты концевой части гибко собираемого отдельного конденсатора 1 внешнего слоя, как показано на фиг. 4 и 5. Силикагельные прокладки 21 плотно прикреплены к двум поверхностям гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 внешнего слоя соответственно, то есть силикагельные прокладки 21 расположены на наружных сторонах силикагельных защитных кромок 22 для обеспечения теплопроводности и изоляционной защиты всех гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 внешнего слоя. То есть две силикагельные прокладки 21 расположены на двух наружных поверхностях конденсаторного модуля.
В частности, как показано на фиг. 6 и 7, силикагельная защитная кромка 22 расположена на наружной поверхности кромки гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 внешнего слоя; и на силикагельной защитной кромке 22 образована щель 221 для вставки, через которую кромка гибко собираемого отдельного конденсатора 1 вставлена для защиты. Что касается отдельных выводов 11, которые имеют выступающую конструкцию, то считается, что на них не предусматриваются силикагельные защитные кромки 22. Как показано на фиг. 6, силикагельная защитная кромка 22 может иметь конструкцию U-образной формы, и на двух концах, соответственно, каждого гибко собираемого отдельного конденсатора 1, то есть на верхнем и нижнем, может быть предусмотрена силикагельная защитная кромка 22.
Здесь следует отметить, что для структур от с 2 параллельными соединениями до n параллельными соединениями и структур от с 2 последовательными соединениями до n последовательными соединениями предпочтительно силикагельные прокладки 21 располагаются между смежными гибко собираемыми отдельными конденсаторами 1, то есть силикагельная прокладка 21 располагается между гибко собираемыми отдельными конденсаторами внутреннего слоя или между гибко собираемым отдельным конденсатором внутреннего слоя и гибко собираемым отдельным конденсатором внешнего слоя для улучшения изоляции и сопротивления напряжению всего конденсаторного модуля. Между тем, для силикагельных прокладок 21 обеспечивают возможность плотного соприкосновения с гибко собираемыми отдельными конденсаторами 1 внутреннего слоя, чтобы часть тепла, генерируемого гибко собираемыми отдельными конденсаторами 1 внутреннего слоя, могла быть быстро перенесена в наружный воздух, и достигался эффект, сходный с эффектом теплоотводящих ребер.
В заключение, кремниевые прокладки 21 располагаются по меньшей мере двумя способами. Как показано на фиг. 12, две кремниевые прокладки 21 расположены на двух наружных поверхностях гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 внешнего слоя; или, как показано на фиг. 3 и 6, две силикагельные прокладки 21 расположены на двух наружных поверхностях, и при этом одна силикагельная прокладка 21 также расположена между двумя смежными гибко собираемыми отдельными конденсаторами 1.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 1–3 и фиг. 8–12, конденсаторный модуль дополнительно содержит крепежные пластины 3. Крепежные пластины 3 применяются для приложения определенной силы предварительного натяжения к последовательной структуре или параллельной структуре, состоящей из множества гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, и для фиксации гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 посредством соединения «поверхность к поверхности».
Крепежные пластины 3 включают первую крепежную пластину 31 и вторую крепежную пластину 32. Первая крепежная пластина 31 и вторая крепежная пластина 32 прикреплены друг напротив друга, и две крепежные пластины 3 соединены друг с другом посредством зажимания. После сборки гибко собираемые отдельные конденсаторы 1 или гибко собираемые отдельные конденсаторы 1 и силикагельный изолятор 2 расположены в пространстве для установки, образованном двумя крепежными пластинами 3.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 13–16, внутри первой крепежной пластины 31 расположена первая корпусная деталь 311 с крюком, выступающая в сторону второй крепежной пластины 32, внутри второй крепежной пластины 32, соответственно, расположена вторая корпусная деталь 321 с крюком, выступающая в сторону первой крепежной пластины 31, и первая корпусная деталь 311 с крюком и вторая корпусная деталь 321 с крюком могут быть сцеплены и соединены друг с другом посредством защелкивания. Горизонтальная выдвинутая часть 312 расположена на верхней и нижней частях первой крепежной пластины 31 соответственно; и направляющий выступ 322, совмещенный с выдвинутой частью 312, расположен на верхней и нижней частях второй крепежной пластины 32 соответственно. Когда первая корпусная деталь 311 с крюком и вторая корпусная деталь 321 с крюком двух крепежных пластин 3 сцеплены друг с другом, направляющие выступы 32 могут перемещаться горизонтально вдоль горизонтальных выдвинутых частей 312. То есть направляющие выступы 322 играют роль направляющих во время процесса сборки двух крепежных пластин 3. Относительные положения двух крепежных пластин 3 можно регулировать с помощью направляющих выступов 322, что удобно для последующего позиционирования и крепления опорных стоек.
Кроме того, чтобы реализовать защелкивание и фиксацию гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 на внутренней стороне, концевые крепежные части расположены на первой крепежной пластине 31 и второй крепежной пластине 32, и гибко собираемые отдельные конденсаторы 1 на внутренней стороне защелкиваются посредством двух крепежных пластин 3 с помощью концевых крепежных частей для повышения стабильности крепления гибко собираемых отдельных конденсаторов 1.
В качестве предпочтительного варианта осуществления концевые крепежные части содержат первую полость 313 и вторую полость 323, и концы гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 вставлены в первую полость 313 и вторую полость 323 (как показано на фиг. 2).
В качестве предпочтительного варианта осуществления первый выступающий блок 314 расположен на стороне первой крепежной пластины 31, то есть на верхнем и нижнем концах стороны первой крепежной пластины 31 соответственно, как показано на фиг. 15 и 16; между первым выступающим блоком 314 и первой корпусной деталью 311 с крюком образована первая полость 313 для размещения конца гибко собираемого отдельного конденсатора 1, и при этом конец гибко собираемого отдельного конденсатора 1 вставлен в первую полость 313; и второй выступающий блок 324 расположен на стороне второй крепежной пластины 32, то есть на верхнем и нижнем концах стороны второй крепежной пластины 32 соответственно, как показано на фиг. 15 и 16; между вторым выступающим блоком 324 и второй корпусной деталью 321 с крюком образована вторая полость 323 для размещения конца гибко собираемого отдельного конденсатора 1, и при этом конец смежного гибко собираемого отдельного конденсатора 1 вставлен во вторую полость 323.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 17, опорные стойки 4 применяются для поддержки и крепления отдельного положительного вывода 111 и отдельного отрицательного вывода 112. В качестве варианта осуществления конденсаторного модуля согласно настоящей заявке опорные стойки 4 включают первую опорную стойку 41 и вторую опорную стойку 42. Две опорные стойки 4 прикреплены друг напротив друга, и при этом две опорные стойки 4 и две крепежные пластины 3 заключены в кожух с образованием замкнутой конструкции, охватывающей гибко собираемые отдельные конденсаторы 1.
В качестве предпочтительного варианта осуществления опорные стойки 4 выполнены из изоляционного материала.
В качестве предпочтительного варианта осуществления на каждой опорной стойке 4 образованы сквозные отверстия 411 для выводов. Изогнутые части отдельных выводов 11 могут проходить через сквозные отверстия 411 для выводов и выходить из сквозных отверстий 411 для выводов.
Поскольку отдельные выводы 11 обычно выполнены из меди или алюминия и являются относительно мягкими, в процессе сборки отдельные выводы 11 могут сначала проходить через сквозные отверстия 411 для выводов и затем изгибаться с образованием изогнутых частей 113 и 114.
На каждой опорной стойке 4 после крепления опорной стойки 4 образуется крепежное отверстие 413 в положении, соответствующем отверстию (отверстиям) 12. Отверстие (отверстия) 12 и крепежное отверстие 413 соединены с помощью соединителя. Соединитель может представлять собой обычные соединители, такие как болты или штифты. Посредством вышеуказанного соединения опорные стойки 4 и отдельные выводы 11 могут быть скреплены вместе.
В качестве предпочтительного варианта осуществления, как показано на фиг. 3, 12 и 17, между двумя смежными сквозными отверстиями 411 для выводов может быть дополнительно расположен металлический блок 412, при этом металлический блок 412 наложен на изогнутые части 113 или 114 двух отдельных выводов, объединенных друг с другом, и при этом металлический блок 412 завернут на внутреннюю сторону изогнутых частей. На каждой опорной стойке 4 образован вмещающий паз 414, в котором размещен металлический блок 412. В этом случае на металлическом блоке 412 для закрепления отдельных выводов 11 на опорной стойке 4 может быть образовано крепежное отверстие 413.
Применение металлического блока 412 может снизить сопротивление току между двумя отдельными выводами 11, соединенными посредством зажимания друг с другом, поэтому это дает преимущества для протекания тока по цепи конденсаторного модуля.
Поскольку два параллельных гибко собираемых отдельных конденсатора 1 или два последовательных гибко собираемых отдельных конденсатора 1 широко применяются в практических применениях и удобны в сборке, в качестве предпочтительного варианта осуществления настоящей заявки гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом, состоящий из двух параллельных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, и гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом, состоящий из двух последовательных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, будут соответственно описаны ниже в качестве примеров, но настоящая заявка этим не ограничена.
(1) Два параллельных гибко собираемых отдельных конденсатора:
продолжая ссылаться на фиг. 1–7, когда два гибко собираемых отдельных конденсатора 1 соединены параллельно, то есть представляют собой два параллельных гибко собираемых отдельных конденсатора 1, изогнутые части 113 отдельных положительных выводов двух гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 объединены друг с другом с образованием параллельно спаренной положительной клеммы конденсаторного модуля, как показано на фиг. 4 и 5; и изогнутые части 114 отдельных отрицательных выводов двух гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 объединены друг с другом с образованием параллельно спаренной отрицательной клеммы конденсаторного модуля (не показана).
(2) Два последовательных гибко собираемых отдельных конденсатора:
продолжая ссылаться на фиг. 8–12, когда два гибко собираемых конденсаторных модуля 1 соединены последовательно, то есть представляют собой два последовательных гибко собираемых отдельных конденсатора, изогнутая часть 113 одного отдельного положительного вывода и изогнутая часть 114 одного отдельного отрицательного вывода двух гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 объединены друг с другом с образованием клеммы с двумя последовательными соединениями конденсаторного модуля, как показано на фиг. 11 и 12; и при этом изогнутые части 113 и 114 оставшегося отдельного положительного вывода 111 первого гибко собираемого отдельного конденсатора 1 и оставшегося отдельного отрицательного вывода второго гибко собираемого отдельного конденсатора 1 расположены друг напротив друга, чтобы выполнять функцию последовательно спаренной положительной клеммы конденсаторного модуля и последовательной спаренной отрицательной клеммы конденсаторного модуля соответственно, как показано на фиг. 10 и 12.
Для гибко собираемого конденсаторного модуля с твердым кожухом, состоящего из двух параллельных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, и гибко собираемого конденсаторного модуля с твердым кожухом, состоящего из двух последовательных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, силикагельный изолятор 2, крепежные пластины 3 и опорные стойки 4 принимают конструкции, описанные выше как показано на фиг. 1–17, а именно следующие.
Силикагельный изолятор 2 принимает вышеописанную конструкцию силикагельного изолятора 2. Следует отметить, что для гибко собираемого конденсаторного модуля с твердым кожухом, состоящего из двух параллельных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, и гибко собираемого конденсаторного модуля с твердым кожухом, состоящего из двух последовательных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, два гибко собираемых отдельных конденсатора 1 расположены параллельно, поэтому силикагельные прокладки 21 могут быть расположены между двумя гибко собираемыми отдельными конденсаторами 1, расположенными параллельно и расположенными на наружных сторонах двух гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, вследствие чего реализуется тесный контакт силикагельного изолятора 2 с поверхностями гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, и тепло, генерируемое гибко собираемыми отдельными конденсаторами 1, быстро передается наружному воздуху. Силикагельные защитные кромки 22 расположены вышеописанным образом, чтобы обеспечить теплоизоляцию концов гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 внешнего слоя.
Крепежные пластины 3 принимают вышеописанную конструкцию крепежных пластин 3. Следует отметить, что первая корпусная деталь 311 с крюком и вторая корпусная деталь 321 с крюком расположены внутри первой крепежной пластины 31 и второй крепежной пластины соответственно, а не расположены на кромках первой крепежной пластины 31 и второй крепежной пластины 32. Горизонтальные выдвинутые части 312 расположены на верхней и нижней кромках первой крепежной пластины 31, то есть на верхнем и нижнем концах первой крепежной пластины 31, как показано на фиг. 15 и 16; и направляющие выступы 322 расположены на верхней и нижней кромках второй крепежной пластины 32, то есть на верхнем и нижнем концах второй крепежной пластины 32, как показано на фиг. 15. Первая корпусная деталь 311 с крюком и вторая корпусная деталь 321 с крюком сцепляются друг с другом для крепления крепежных пластин 3.
Кроме того, для решения проблемы, связанной с реализацией защелкивания и фиксации гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 внутри посредством крепежных пластин 3, применяются описанные выше концевые крепежные части.
Опорные стойки 4 принимают вышеописанную конструкцию опорных стоек 4. Следует отметить, что для удобства опорных стоек 4 в поддержке и креплении отдельных положительных выводов 111 и отдельных отрицательных выводов 112 на каждой опорной стойке 4 образованы два параллельных сквозных отверстия 411 для выводов. Изогнутые части 113 и 114 отдельных положительных выводов и отдельных отрицательных выводов по отдельности проходят через сквозные отверстия 411 для выводов и затем выходят из сквозных отверстий 411 для выводов.
Металлический блок 412 расположен между двумя параллельными сквозными отверстиями 411 для выводов; изогнутые части 113 и 114 двух отдельных выводов 11, соединенных посредством защелкивания друг с другом, наложены на металлический блок 412, и металлический блок 412 завернут на внутреннюю сторону изогнутых частей.
На металлическом блоке 412 образовано крепежное отверстие (крепежные отверстия) 413. Крепежное отверстие (крепежные отверстия) 413 соответствуют отверстию (отверстиям) 12 двух отдельных выводов 11, которые вставлены друг в друга, и опорная стойка 4 прикреплена к отдельным выводам 11 посредством прохождения соединителя (соединителей), таких как болты или штифты, через отверстие (отверстия) 12 и крепежное отверстие (крепежные отверстия) 413.
Чтобы реализовать надежное крепление опорных стоек 4 и гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, предпочтительно имеются два крепежных отверстия 413, два отверстия 12, соответственно образованные на изогнутой части каждого отдельного вывода 11, и при этом два крепежных отверстия 413 соответствуют положениям двух отверстий 12 для реализации эффективного соединения и поддержки гибко собираемых отдельных конденсаторов 1 с помощью опорной стойки 4. Опорные стойки 4 также отделяют отдельные выводы 11 от крепежных пластин 3, чтобы реализовать разделение и изоляцию обоих.
Для последовательной отрицательной клеммы 14 конденсаторного модуля и последовательной положительной клеммы 15 конденсаторного модуля, чтобы изолировать две электродные клеммы, как показано на фиг. 12, на опорной стойке 4 могут быть образованы две ступенчатые поверхности 415 для размещения последовательной отрицательной клеммы 14 и последовательной положительной клеммы 15. Ступенчатые поверхности 415 выполнены из изоляционного материала.
Как описано выше, гибко собираемые отдельные конденсаторы 1, соединенные последовательно или параллельно, вместе с силикагельным изолятором 2, крепежными пластинами 3 и опорными стойками 4, образуют гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом, и конденсаторный модуль может комбинироваться в соответствии с конкретным уровнем напряжения и емкостью системы. Как описано выше, чтобы уменьшить затраты на группирование, обычно применяются структуры от с одним параллельным соединением до с тремя параллельными соединениями и структуры от с одним последовательным соединением до с тремя последовательными соединениями, и при этом требуемый уровень напряжения и емкость конденсаторного модуля реализуются посредством комбинирования вышеописанных структур. Во время конкретного процесса комбинирования гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом собирается как одно целое, то есть множество гибко собираемых конденсаторных модулей с твердым кожухом могут быть соединены последовательно или параллельно с образованием требуемой системы гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом.
В другом варианте осуществления настоящей заявки предоставляется система гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом, содержащая гибко собираемый конденсаторный модуль с твердым кожухом, описанный выше со ссылкой на фиг. 18 и 19. С целью реализации конструкционной компактности системы, когда собираются множество гибко собираемых конденсаторных модулей 5 с твердым кожухом, они могут быть расположены в несколько рядов и несколько колонн. Как показано на фиг. 19, множество гибко собираемых конденсаторных модулей 5 с твердым кожухом расположены в пять рядов и две колонны. Легко понять, что на фиг. 19 показан только схематический вид многорядной и многоколонной структуры нескольких гибко собираемых конденсаторных модулей 5 с твердым кожухом, и она не должна рассматриваться как уникальная конструкционная форма многорядной и многоколонной структуры.
Система гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом дополнительно содержит кожух и вертикальные стойки 18. Кожух содержит верхнюю крышку 6, боковые пластины и опорную пластину. Боковые пластины и опорная пластина образуют нижний кожух 7, и верхняя крышка 6 может покрывать нижний кожух 7. Нижний кожух 7 является полым, и гибко собираемые конденсаторные модули 5 с твердым кожухом собраны в нижнем кожухе 7 и соединены посредством защелкивания с помощью верхней крышки 6, таким образом такие вспомогательные приспособления, как болты, могут быть исключены. Следовательно, конструкция проста и надежна для соединения посредством защелкивания и ограничения. Вертикальные стойки 18 расположены в четырех углах нижнего кожуха 7. Вертикальные стойки 18 представляют собой скользящие вертикальные стойки. Когда множество гибко собираемых конденсаторных модулей 5 с твердым кожухом собрано, они могут быть перемещены в соответствующие положения в нижнем кожухе 7 посредством направляющего эффекта скользящих вертикальных стоек.
Для удобства крепления и фиксации гибко собираемых конденсаторных модулей 5 с твердым кожухом на гибко собираемых конденсаторных модулях 5 с твердым кожухом образован конструктивный элемент с канавкой, и в нижнем кожухе 7 соответственно расположен ограничительный блок, сопряженный с конструктивным элементом с канавкой. Во время сборки гибко собираемых конденсаторных модулей 5 с твердым кожухом их конструктивный элемент с канавкой точно располагается на ограничительном блоке нижнего кожуха 7, и при этом гибко собираемые конденсаторные модули 5 с твердым кожухом крепятся на нижнем кожухе 7, чтобы улучшить прочность системы на удар и вибрацию.
Положительная выходная клемма 8 системы и отрицательная выходная клемма 9 системы расположены на верхнем конце верхней крышки 6 и применяются для подключения положительных клемм модуля и отрицательных клемм модуля гибко собираемых конденсаторных модулей 5 с твердым кожухом после последовательного или параллельного соединения. Принимая в качестве примера гибко собираемый конденсаторный модуль 5 с твердым кожухом, состоящий из двух параллельных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, параллельно спаренные положительные клеммы двух конденсаторных модулей соединяют параллельно и затем подключают к положительной выходной клемме 8 системы для выполнения функции положительного интерфейса системы для внешней цепи; и параллельно спаренные отрицательные клеммы двух конденсаторных модулей соединяют параллельно и затем подключают к отрицательной выходной клемме 9 системы для выполнения функции отрицательного интерфейса системы для внешней цепи. Принимая в качестве примера гибко собираемый конденсаторный модуль 5 с твердым кожухом, состоящий из двух последовательных гибко собираемых отдельных конденсаторов 1, две последовательно спаренные положительные клеммы конденсаторного модуля соединяют с каждой смежной последовательно спаренной положительной клеммой конденсаторного модуля, и остальные отдельные положительные выводы подключают к положительной выходной клемме 8 системы для выполнения функции положительного интерфейса системы для внешней цепи; и остальные отдельные отрицательные выводы подключают к отрицательной выходной клемме 9 системы для выполнения функции отрицательного интерфейса системы для внешней цепи.
Когда положительные клеммы конденсаторного модуля или отрицательные клеммы конденсаторных модулей подключены к положительной выходной клемме 8 системы или отрицательной выходной клемме 9 системы, между выходной клеммой конденсаторного модуля и выходной клеммой системы может быть установлена шина, чтобы облегчить соединение цепи между обоими.
Если гибко собираемые конденсаторные модули 5 с твердым кожухом в системе гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом имеют многорядную структуру, например двухрядную структуру, показанную на фиг. 19, с целью облегчения соединения клемм в смежных рядах в нижнем кожухе 7 располагается медная шина 10. Медная шина 10 проходит через два ряда конденсаторных модулей и может быть непосредственно подключена к положительным клеммам конденсаторного модуля или отрицательным клеммам конденсаторного модуля в двух смежных рядах, вследствие чего уменьшается монтаж проводных соединений конденсаторных модулей.
Между тем, система гибко собираемых конденсаторов с твердым кожухом дополнительно содержит плату 17 управления ведомыми устройствами, которая соединена с гибко собираемыми конденсаторными модулями 5 с твердым кожухом и контролирует их в реальном времени. Плата 17 управления ведомыми устройствами может в режиме онлайн контролировать температуру и напряжение гибко собираемых отдельных конденсаторов в каждом гибко собираемом конденсаторном модуле с твердым корпусом для реализации симметрии напряжений отдельных конденсаторов в режиме реального времени.
Наконец, следует отметить, что вышеприведенные варианты осуществления предназначены только для описания технических решений настоящей заявки, а не для ограничения настоящей заявки. Хотя настоящая заявка была подробно описана посредством вышеупомянутых вариантов осуществления, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в технические решения, представленные в вышеупомянутых вариантах осуществления, все еще могут быть внесены изменения, или для некоторых технических признаков могут быть сделаны некоторые эквивалентные замены. Сущность соответствующих технических решений с этими модификациями или заменами не  выходит за рамки объема технических решений вариантов осуществления настоящей заявки.