»
»
Промышленная инновация: Загрузка...
Промышленная инновация
№ 48-006-22

БАТАРЕЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ

03.06.2022

Проблемой разработки батарей электрохимических конденсаторов является разработка такой компоновки единичных элементов батареи, которая обеспечивала бы безотказную работу батареи электрохимических конденсаторов в режиме пиковой мощности. Техническим результатом полезной модели является обеспечение надежности батареи в режимах пиковой мощности. Указанный технический результат обеспечивается предлагаемой конструкцией батареи электрохимических конденсаторов. Батарея электрохимических конденсаторов включает корпус батареи с электрически соединенными электрохимическими конденсаторами, скрепленными обечайкой и пружиной, выполненными призматическими, из полимерного материала, расположенными в один или несколько рядов, причем корпус батареи содержит боковые ребра, выполненные из швеллеров, по боковым поверхностям боковые ребра соединены металлическими полосами, по торцевым поверхностям боковые ребра соединены швеллерами болтовыми соединениями в нижней и верхней их частях, корпус снабжен верхней и нижней полками и верхней крышкой, на швеллере верхней части боковой поверхности закреплен блок из двух терминалов в виде пластин из диэлектрического материала с металлическими пластинами и контактными болтами, на которых закреплены клеммы кабелей коммутации электрохимических конденсаторов, электрохимические конденсаторы расположены на верхней и нижней полках корпуса из диэлектрического материала и скоммутированы в шесть параллельных цепей, каждая из которых состоит из сорока последовательно соединенных электрохимических конденсаторов. Выполнение корпуса батареи с боковыми ребрами из швеллера увеличивает устойчивость конструкции к вибрациям и инерционным нагрузкам горизонтального направления, а также служит быстрому и эффективному отводу тепла, выделяющегося в процессе работы батареи, чем предотвращается выход из строя в результате перегрева и механического разрушения. Болтовое соединение швеллеров торцевых граней позволяет регулировать устройство поджатия конденсаторов батареи, чем предотвращается выход из строя батареи вследствие изменения поджатия электродов. Верхняя крышка корпуса предохраняет конденсаторы верхней полки от короткого замыкания за счет внешнего воздействия, приводящего к разрушению батареи от превышения разрядных токов. Расположение конденсаторов на двух полках корпуса обеспечивает близкие размеры батареи по длине, ширине и высоте, что также увеличивает ее механическую устойчивость, улучшает теплоотвод и не создает необходимость использования коммутационных элементов большой длины, создающих риск короткого замыкания. Зазоры в боковых стенках корпуса улучшают вентиляцию внутреннего пространства батареи, что также способствует естественному отводу тепла. Выполнение полок из диэлектрического материала предотвращает их коррозию при возможном попадании на полку небольших количеств электролита, а также снижает риск короткого замыкания при случайном касании перемычек конденсаторов нижней полки дна верхней полки. Коммутация конденсаторов в шесть параллельных цепей по сорок последовательно соединенных конденсаторов обеспечивает максимальный ток батареи 150-200 А при напряжении 30-60 В, чем обеспечивается режим пиковой мощности. Вывод коммутации параллельных цепей на два внешних терминала повышает устойчивость коммутации к перегреву и случайному попаданию капель электролита. При необходимости выводы концевых элементов параллельных цепей могут быть отсоединены от терминала и проверены и/или заряжены в случае разбалансировки батареи по емкости, что повышает срок службы батареи. Соединение электрохимических конденсаторов батареи с помощью обечайки и пружины фиксирует положение конденсаторов и исключает риск разрыва соединительных борнов при возможном увеличении объема корпусов при заряде за счет газовыделения. Таким образом, совокупность существенных признаков полезной модели позволяет достичь заявленного технического результата, повышение надежности работы батареи.
ГРНТИ
45.35.39 Конденсаторные батареи и установки
Детали

Отрасль ТЭК
Электроэнергетика
Критически значимая технология
Энергосбережение. 4 технологический уклад.
Инновационность
Отсутствует
Эффект от внедрения
Повышение рентабельности устройства примерно на 30%.
Филиал РЭА
Калужский ЦНТИ -филиал ФГБУ "РЭА" Минэнерго России
Владелец
АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "ЭНЕРГИЯ"