БАТАРЕЯ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ

Полезная модель относится к области электротехники, касается особенностей конструктивного выполнения батарей из электрохимических конденсаторов. Батареи предназначены для использования в качестве источника (накопителя) энергии в импульсных режимах высокой мощности, для стабилизации напряжения питания в модулях гарантированного питания (МГП), в источниках бесперебойного питания, для обеспечения запуска двигателей внутреннего сгорания (ДВС), а также для комплектования энергетических блоков, работающих длительное время в буферном режиме.
Известна батарея электрохимических конденсаторов (ЭХК) по патенту на изобретение РФ №2260867, опубл. 20.09.2005, содержащая корпус стоковыводами, а также размещенный в корпусе набор ЭХК (не менее двух). Конденсаторы электрически соединены перемычками между собой и с токовыводами батареи и объединены в единый блок устройством поджатия ЭХК, которое состоит из хомута, пружины и пластины-прослойки между хомутом и пружиной. Устройство поджатия обеспечивает «поджим» конденсаторов. Пружина компенсирует зазоры между конденсаторами и обечайками, образующиеся в процессе изготовления. Сжатие конденсаторов в блоке является очень важным условием работы батареи, от усилия сжатия зависит ее емкость и энергия.
Блок конденсаторов устанавливают в корпусе с зазором, поэтому в процессе перемещения батареи или при вибрации корпуса не исключена возможность смещений блока в корпусе. В подобных случаях известное устройство поджатия не может защитить блок конденсаторов в процессе эксплуатации батареи от повреждения.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой конструкции батареи ЭХК является батарея по патенту РФ на полезную модель №96444, опубл. 27.07.2010. Батарея состоит из блока соединенных между собой конструктивно и электрически ЭХК. Блок установлен в корпусе с зазором. В этой батарее также использовано устройство поджатия блока конденсаторов, содержащее хомут, опорные пластины и пружины.
Недостатком конструкции является отсутствие защиты от возможности смещения блока в корпусе, в частности, в процессе вибрации и тряски корпуса, что может привести к отрыву терминала от блока конденсаторов. Так, в случае вибрации корпуса было выявлено разрушение сварного шва выводного терминала блока с отрывом перемычки от терминала по месту сварки. Подобные конструктивные недостатки существенно снижают надежность работы батареи.
Техническим результатом предлагаемого конструктивного решения является повышение надежности работы батареи из ЭХК.
Для достижения заявленного технического результата батарея на основе электрохимических конденсаторов (ЭХК), содержащая корпус с установленным в нем набором, как минимум, двух электрохимических конденсаторов, которые скреплены в блок с помощью подпружиненного хомута и электрически соединены между собой и с выходными терминалами батареи металлическими перемычками между борнами ЭХК, дополнена распорной планкой, установленной между боковыми стенками корпуса и борнами ЭХК.
Распорная планка выполнена из прочного изоляционного материала с высокими показателями свойств и ударной вязкости, в частности, из текстолита, фторопласта или полиамида.
Крышка батареи снабжена выступами, контактирующими с распорной планкой и поджимающими ее к блоку конденсаторов.
Введение в конструкцию батареи распорной планки и опорных выступов в крышке корпуса позволяет стабилизировать положение блока конденсаторов в корпусе, исключает смещение блока при тряске и вибрации корпуса, что обеспечивает прочность соединения борнов конденсаторов с выводными терминалами батареи и, следовательно, повышает надежность работы батареи.
Предлагаемая конструкция батареи на основе ЭХК поясняется рисунками, где показаны:
фиг. 1 - продольный разрез корпуса батареи,
фиг. 2 - поперечный разрез корпуса батареи.
Батарея на основе ЭХК 1 содержит корпус 2 с крышкой 3. Корпус выполнен из пластмассы методом горячеканального литья под давлением. Крышка 3 корпуса также выполнена из пластика, имеет два отверстия для установки выводных терминалов 4 и 5. Снаружи корпуса, в нижней части, имеются приливы для крепления модуля в объекте.
Борны конденсаторов 1 в блоке электрически соединены между собой металлическими перемычками из меди. На крайних конденсаторах 1 установлены выводные терминалы 4 и 5, выполненные из меди и покрытые никелем.
Конструктивно конденсаторы 1 скреплены в единый блок двумя металлическими обечайками (хомутами) 6, постоянный поджим конденсаторов обеспечивается пружинами 7 через боковые опорные пластины 8.
Для исключения отрыва выводного терминала от блока конденсаторов при перемещении блока ЭХК в корпусе в процессе эксплуатации между борнами ЭХК блока и боковыми стенками корпуса установлены распорные планки 9. Планки выполнены из прочного изоляционного материала, обладающего хорошими электростатическими свойствами, прочностью при сжатии и ударной вязкостью. В частности, такие планки могут быть выполнены из текстолита, фторопласта или полиамида.
Для усиления фиксации положения планки в корпусе крышка 3 корпуса выполнена с выступами 10, которые поджимают планку 6 к блоку конденсаторов.
Таким образом, введение в конструкцию батареи распорных планок и опорных выступов в крышке исключает смещение блока внутри корпуса в случае тряски или вибрации, что, в свою очередь, исключает возможный отрыв выводного терминала от блока конденсаторов, и таким образом повышает надежность работы батареи.