一種水冷超級(jí)電容模組及其箱體和車輛的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種水冷超級(jí)電容模組及其箱體和車輛，頂、底板中至少一個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板內(nèi)設(shè)有供冷卻水流動(dòng)的水冷流道，并在散熱基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的進(jìn)、出水口，在使用時(shí)，冷卻水會(huì)從超級(jí)電容單體的頂部和/或底部的散熱基板中流過，以帶走超級(jí)電容單體所散發(fā)的熱量，起到對(duì)超級(jí)電容單體水冷散熱的作用，相比現(xiàn)有技術(shù)中冷卻用水需要在立壁的空腔中沉浮的結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型中箱體的圍板中不需要開設(shè)水冷用空腔，從而使得箱體的圍板在搬運(yùn)和拆裝過程中不易在磕碰影響下而發(fā)生損傷，提高了箱體的牢固性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種超級(jí)電容模組及其箱體和車輛。 一種水冷超級(jí)電容模組及其箱體和車輛

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，混合動(dòng)力客車的儲(chǔ)能裝置為超級(jí)電容模組，即通過將多個(gè)超級(jí)電容模組進(jìn) 行串聯(lián)而形成超級(jí)電容組，但由于超級(jí)電容組本身有內(nèi)阻，所以在使用過程中會(huì)發(fā)出大量 的熱量，溫度會(huì)急劇上升，且超級(jí)電容模組的循環(huán)壽命與溫度成反比，如果溫度過高響超級(jí) 電容模組的壽命會(huì)降低甚至燒毀。傳統(tǒng)的給超級(jí)電容模組散熱的方式為自然對(duì)流或采用電 子風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制散熱，采用這些方式能夠滿足一般的散熱需求，但是當(dāng)超級(jí)電容模組發(fā)熱 量較大時(shí)，雖然這種散熱方式能起到一定的效果但是并不理想，所以需要散熱效果更好，結(jié) 構(gòu)精巧、安裝方便的超級(jí)電容模組。
[0003] 中國(guó)專利文獻(xiàn)201310709730. 4公開了 一種自行散熱水循環(huán)低壓電容器，該電容 器包括本體及其外層包裹的金屬層，金屬層固定在本體上并與本體密封配合，金屬層和本 體之間形成一容水腔，容水腔內(nèi)設(shè)有抗導(dǎo)熱隔板，抗導(dǎo)熱隔板將容水腔隔離成上、下端分別 連通的內(nèi)、外層腔體，在使用過程中，當(dāng)本體捏的溫度傳導(dǎo)入內(nèi)層腔體的水中時(shí)，內(nèi)層墻體 的熱水上升并通過上端進(jìn)入外層腔體，外層腔體與外界低溫環(huán)境始終接觸，外層腔體中的 冷水下沉并通過下端進(jìn)入內(nèi)層腔體，從而達(dá)到自循環(huán)水冷散熱額的效果。但在進(jìn)行電容器 的搬運(yùn)和拆裝時(shí)，需要推拉電容器的側(cè)面圍板部分來調(diào)整電容器的位置，而電容器上金屬 層和本體之間的容水腔又會(huì)使得電容器的側(cè)圍部分的抗沖擊能力降低，以致電容器的側(cè)圍 部分在搬運(yùn)和拆裝過程中極易發(fā)生損壞，以致整個(gè)電容器的使用可靠性和安全性降低。同 時(shí)，由于電容器的容水腔是處于金屬層和本體之間的，所以在容水腔發(fā)生泄漏時(shí)，整個(gè)電容 器將整體報(bào)廢，從而降低了電容器的使用壽命。而且該電容器的外部散熱仍然采用翅片式 的散熱方式，散熱效率整體較低，不能夠滿足大功率散熱的需求。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種散熱效果更優(yōu)且不易損壞的箱體，同時(shí)還提供了使 用該箱體的水冷超級(jí)電容模組和車輛。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型中箱體的技術(shù)方案如下：
[0006] 箱體，包括圍板和頂、底板，頂、底板和圍板圍成供兩個(gè)以上串聯(lián)后的超級(jí)電容單 體裝入的腔體，頂、底板中至少一個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板內(nèi)設(shè)有供冷 卻水流動(dòng)的水冷流道，并在散熱基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的進(jìn)、出水口。
[0007] 散熱基板內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水板，水冷流道被導(dǎo)水板分隔為U型流道，進(jìn)、出水口處于水冷 流道的兩端位置處。
[0008] 水冷流道中設(shè)有處于導(dǎo)水板相背兩側(cè)的分流隔板，分流隔板沿水冷流道內(nèi)冷卻水 流向延伸，并與導(dǎo)水板間隔設(shè)置。
[0009] 散熱基板包括基板及其上固定的蓋板，基板的板面上開設(shè)有凹槽，蓋板封堵在凹 槽的槽口上并與基板密封配合而在蓋板和基板之間形成水流流道。
[0010] 本實(shí)用新型中水冷超級(jí)電容模組的技術(shù)方案如下：
[0011] 水冷超級(jí)電容模組，包括箱體及其內(nèi)裝配的超級(jí)電容單體，箱體包括圍板和頂、底 板，頂、底板和圍板圍成供兩個(gè)以上串聯(lián)后的超級(jí)電容單體裝入的腔體，頂、底板中至少一 個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板內(nèi)設(shè)有供冷卻水流動(dòng)的水冷流道，并在散熱 基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的進(jìn)、出水口。
[0012] 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水冷超級(jí)電容模組，其特征在于，散熱基板內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水板， 水冷流道被導(dǎo)水板分隔為U型流道，進(jìn)、出水口處于水冷流道的兩端位置處。
[0013] 散熱基板包括基板及其上固定的蓋板，基板的板面上開設(shè)有凹槽，蓋板封堵在凹 槽的槽口上并與基板密封配合而在蓋板和基板之間形成水流流道
[0014] 本實(shí)用新型中車輛的技術(shù)方案如下：
[0015] 車輛，包括電容模組，電容模組包括箱體及其內(nèi)裝配的超級(jí)電容單體，箱體包括圍 板和頂、底板，頂、底板和圍板圍成供兩個(gè)以上串聯(lián)后的超級(jí)電容單體裝入的腔體，頂、底板 中至少一個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板內(nèi)設(shè)有供冷卻水流動(dòng)的水冷流道， 并在散熱基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的進(jìn)、出水口。
[0016] 散熱基板內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水板，水冷流道被導(dǎo)水板分隔為U型流道，進(jìn)、出水口處于水冷 流道的兩端位置處。
[0017] 散熱基板包括基板及其上固定的蓋板，基板的板面上開設(shè)有凹槽，蓋板封堵在凹 槽的槽口上并與基板密封配合而在蓋板和基板之間形成水流流道。
[0018] 本實(shí)用新型中頂、底板中至少一個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板內(nèi) 設(shè)有供冷卻水流動(dòng)的水冷流道，并在散熱基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的 進(jìn)、出水口，在使用時(shí)，冷卻水會(huì)從超級(jí)電容單體的頂部和/或底部的散熱基板中流過，以 帶走超級(jí)電容單體所散發(fā)的熱量，起到對(duì)超級(jí)電容單體水冷散熱的作用，相比現(xiàn)有技術(shù)中 冷卻用水需要在立壁的空腔中沉浮的結(jié)構(gòu)相比，本實(shí)用新型中箱體的圍板中不需要開設(shè)水 冷用空腔，從而使得箱體的圍板在搬運(yùn)和拆裝過程中不易在磕碰影響下而發(fā)生損傷，提高 了箱體的牢固性。同時(shí)，散熱基板是可拆裝配在圍板上的，所以在散熱基板需要檢修時(shí)，可 直接將散熱基板從圍板上拆下，而不需要將整個(gè)箱體進(jìn)行更換，從而延長(zhǎng)了整個(gè)超級(jí)電容 模組的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型車輛的實(shí)施例中超級(jí)電容模組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖2是圖1的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖3是圖2中底板的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 本實(shí)用新型中車輛的實(shí)施例：如圖1至圖3所示，該車輛包括用電設(shè)備及其上電連 接的水冷超級(jí)電容模組，水冷超級(jí)電容模組由箱體及其內(nèi)裝配的超級(jí)電容單體構(gòu)成，其中 超級(jí)電容單體成組排列并依次串接，箱體由圍板9、頂板和底板構(gòu)成，頂板和底部均為可拆 連接在圍板9上的對(duì)稱設(shè)置的散熱基板。底板由底基板8和底蓋板15固連而成，底基板8 的底板面上開設(shè)有矩形的凹槽16,蓋板封堵在凹槽16的槽口上并與基板密封配合而在蓋 板和基板之間形成水流流道，并在凹槽16內(nèi)固設(shè)有處于中間位置處的導(dǎo)水板18,導(dǎo)水板18 將水冷流道分隔為U型流道，導(dǎo)水板18沿左右方向延伸，導(dǎo)水板18的左側(cè)面與水冷流道的 左側(cè)壁面密封配合，導(dǎo)水板的右側(cè)面和水冷流道的右側(cè)流道間隔設(shè)置；底基板8的左側(cè)設(shè) 有處于水冷流道兩端位置處的下進(jìn)水口 6和下出水口 7 ;水冷流道內(nèi)還固設(shè)有對(duì)稱排布在 導(dǎo)水板18前后側(cè)的分流隔板17,分流隔板17沿水冷流道內(nèi)冷卻水流向(左右方向）延伸并 與導(dǎo)水板18間隔設(shè)置，分流隔板17的左、右側(cè)面分別與水冷流道的左、右側(cè)壁面間隔設(shè)置。 頂板的結(jié)構(gòu)與底板的結(jié)構(gòu)相似，區(qū)別在于，在頂基板1的左后角和右前角位置處分別開設(shè) 有供總正極端子2和總負(fù)極端子10穿設(shè)的方形穿孔，并在頂板的左后角和右前角位置處分 別裝配有與總正極端子2和總負(fù)極端子10連接的絕緣固定件3,絕緣固定件3呈馬錢狀，其 方形內(nèi)孔用于止旋裝配在極柱上。
[0023] 頂板上的上進(jìn)水口 4和上出水口 5和底板上的下進(jìn)水口 6和下出水口 7均處于整 個(gè)箱體的左側(cè)，以便于從同側(cè)向頂板和底板中供入冷卻用水。頂基板1和底基板8的左右 兩端分別設(shè)有內(nèi)沉的凹部，進(jìn)、出水口處于該凹部中，以避免進(jìn)、出水口從箱體的側(cè)面伸出， 充分利用空間。
[0024] 底基板8和頂基板1的凹槽16的槽口部位分別設(shè)有用于對(duì)應(yīng)安裝頂蓋板11和底 蓋板15的安裝臺(tái)階，該安裝臺(tái)階上開設(shè)有與對(duì)應(yīng)蓋板連接的連接用孔，并對(duì)蓋板起到定位 的作用，使得蓋板沉入凹槽16中，蓋板外露的一側(cè)板面與基板的相應(yīng)板面平齊。
[0025] 圍板9由兩個(gè)U型板體左右對(duì)扣連接而成，在兩個(gè)U型板體的對(duì)接端上對(duì)應(yīng)設(shè)有 相互卡扣連接的扣爪和扣槽。
[0026] 本實(shí)施例中水冷超級(jí)電容模組通過銅板13將堅(jiān)直放置的超級(jí)電容單體12串聯(lián)在 一起，超級(jí)電容單體12之間由絕緣薄壁塑料零件14進(jìn)行隔離并固定在由頂板、底板、圍板9 形成的空腔內(nèi)?？傉龢O端子2和總負(fù)極端子10通過絕緣固定件3固定在頂板上。散熱工 作原理為設(shè)定超級(jí)電容單體12工作溫度的上/下限值，并且在超級(jí)電容單體12上設(shè)置有 溫度傳感器以實(shí)時(shí)采集超級(jí)電容單體12的工作溫度，并將數(shù)據(jù)傳輸給超級(jí)電容管理系統(tǒng)， 當(dāng)超級(jí)電容單體12的工作溫度達(dá)到設(shè)定的工作溫度的上限值時(shí)，超級(jí)電容管理系統(tǒng)發(fā)出 信號(hào)，繼電器閉合，水泵工作，使水路導(dǎo)通開始冷卻；當(dāng)超級(jí)電容單體12的工作溫度達(dá)到設(shè) 定的工作溫度的下限值時(shí)，超級(jí)電容管理系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，繼電器斷開，水泵停止工作，使水 路斷開，冷卻中斷，如此循環(huán)工作。
[0027] 在上述實(shí)施例中，頂板和底板中均設(shè)有冷卻流道，以在超級(jí)電容單體的頂?shù)撞客?時(shí)進(jìn)行冷卻散熱，提高散熱效率，在其他實(shí)施例中，冷卻流道也可以均處于頂板和底板其中 一個(gè)中。
[0028] 在上述實(shí)施例中，散熱基板是由基板和蓋板可拆固連而成，以便于對(duì)散熱基板內(nèi) 冷卻流道進(jìn)行清理，在其他實(shí)施例中，散熱基板也可以由焊接、鉚接、粘接等方式固連在一 起的兩板體形成。
[0029] 在上述實(shí)施例中，冷卻流道總體是U型流道，又被分流隔板17分隔為數(shù)個(gè)分支流 道，以保證冷卻用水可流道超級(jí)電容單體頂?shù)撞康母鱾€(gè)部位，提高散熱效果，在其他實(shí)施例 中，冷卻流道也可以是一個(gè)整體性的空腔或蛇形、V型等形狀的流道。
[0030] 本實(shí)用新型中水冷超級(jí)電容模組的實(shí)施例：本實(shí)施例中水冷超級(jí)電容模組的結(jié)構(gòu) 與上述實(shí)施例中水冷超級(jí)電容模組的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
[0031] 本實(shí)用新型中箱體的實(shí)施例：本實(shí)施例中箱體的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中箱體的結(jié)構(gòu) 相同，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1. 箱體，包括圍板和頂、底板，頂、底板和圍板圍成供兩個(gè)以上串聯(lián)后的超級(jí)電容單體 裝入的腔體，其特征在于，頂、底板中至少一個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板 內(nèi)設(shè)有供冷卻水流動(dòng)的水冷流道，并在散熱基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的 進(jìn)、出水口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱體，其特征在于，散熱基板內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水板，水冷流道被導(dǎo)水 板分隔為U型流道，進(jìn)、出水口處于水冷流道的兩端位置處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的箱體，其特征在于，水冷流道中設(shè)有處于導(dǎo)水板相背兩側(cè)的 分流隔板，分流隔板沿水冷流道內(nèi)冷卻水流向延伸，并與導(dǎo)水板間隔設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的箱體，其特征在于，散熱基板包括基板及其上固定的 蓋板，基板的板面上開設(shè)有凹槽，蓋板封堵在凹槽的槽口上并與基板密封配合而在蓋板和 基板之間形成水流流道。
5. 水冷超級(jí)電容模組，包括箱體及其內(nèi)裝配的超級(jí)電容單體，箱體包括圍板和頂、底 板，頂、底板和圍板圍成供兩個(gè)以上串聯(lián)后的超級(jí)電容單體裝入的腔體，其特征在于，頂、底 板中至少一個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板內(nèi)設(shè)有供冷卻水流動(dòng)的水冷流 道，并在散熱基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的進(jìn)、出水口。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水冷超級(jí)電容模組，其特征在于，散熱基板內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水板，水 冷流道被導(dǎo)水板分隔為U型流道，進(jìn)、出水口處于水冷流道的兩端位置處。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的水冷超級(jí)電容模組，其特征在于，散熱基板包括基板及其 上固定的蓋板，基板的板面上開設(shè)有凹槽，蓋板封堵在凹槽的槽口上并與基板密封配合而 在蓋板和基板之間形成水流流道。
8. 車輛，包括電容模組，電容模組包括箱體及其內(nèi)裝配的超級(jí)電容單體，箱體包括圍板 和頂、底板，頂、底板和圍板圍成供兩個(gè)以上串聯(lián)后的超級(jí)電容單體裝入的腔體，其特征在 于，頂、底板中至少一個(gè)為可拆固連在圍板上的散熱基板，散熱基板內(nèi)設(shè)有供冷卻水流動(dòng)的 水冷流道，并在散熱基板上開設(shè)有供冷卻水流入和流出水冷流道的進(jìn)、出水口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輛，其特征在于，散熱基板內(nèi)設(shè)有導(dǎo)水板，水冷流道被導(dǎo)水 板分隔為U型流道，進(jìn)、出水口處于水冷流道的兩端位置處。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的車輛，其特征在于，散熱基板包括基板及其上固定的蓋 板，基板的板面上開設(shè)有凹槽，蓋板封堵在凹槽的槽口上并與基板密封配合而在蓋板和基 板之間形成水流流道。
【文檔編號(hào)】H01G11/78GK203882809SQ201420278336
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】陳萬銀 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車股份有限公司