[实用新型]一种超级电容模组结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及超级电容领域，尤其涉及一种超级电容模组结构。

背景技术

传统的超级电容器模组内部各模块功能分离，结构复杂。外壳和盖模块起安装固定作用，内部单体间由母排串联连接，均压和保护单元连接在超级电容器单体两个端子之间，电压监控单元从模组的顶部引出。连接好的超级电容器组装配到外壳中，外壳与电容器组间设置一层绝缘材料，对电容器组合外壳进行电气隔离。具有如下几个方面的不足之处：

1、超级电容器模组采用分步安装方式，先安装单体间的母排，再安装均压保护模块，然后把连接好的电容器组组装到箱壳中，箱壳需预先安装绝缘隔离件。这种安装方式方式非常繁琐，多个位置都需要人工操作，容易出错。

2、每两串超级电容器单体共用一个均压保护单元，每个均压保护单元集成到一个PCB板上，均压保护单元需在单体串联焊接结束后再安装到电容器单体的端子上，电路结构复杂，安装不便。

3、超级电容器产生的热量经母排与外壳间空气传热给外壳，这种传热方式的热传导性能差，产品温升高，存在安全隐患。

4、超级电容器模组内部需要设计专用的固定装置，用于限制内部单体的移动，避免振动时超级电容器单体与母排松开，安装时繁琐程度进一步提高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种超级电容模组结构，该结构不仅安装快捷方便，并且结构简单可靠，产品散热性能良好。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种超级电容模组结构，其特征在于：包括多个平行布置的超级电容器单体、分别固装于超级电容器单体两端的两片叠层母排和用于保护监控模组内所有超级电容器单体的保护监控电路；

叠层母排包括多层叠置、一体成型的至少一个母排层，框架层，多个绝缘膜层以及保护监控电路引出线，其中：

单个母排层包括至少一段母排，单段母排上设有至少一个用于电连接超级电容器单体端子的接口；母排之间电气相互隔离；两片叠层母排中的母排将该超级电容模组内的所有超级电容器单体串联和/或并联；其中两段母排上还设有进出线接口；

单段母排与一条独立的保护监控电路引出线的一端电连接，所有保护监控电路引出线的另一端与保护监控电路电连接，保护监控电路同时对超级电容模组内的所有超级电容器单体进行保护监控；

框架层上对应母排层的接口位置，开设框架层超级电容器单体安装孔，开设位置与母排上安装孔位置重叠，孔径大于母排上接口孔径，用于超级电容器单体与母排的连接；框架层上还设有用于将超级电容模组装配到机车、储能柜柜体等设备上的模组安装接口；

绝缘膜层粘附于不同母排层之间、母排层与框架层之间以及母排层和框架层的外表面上，对母排层、框架层进行电气隔离；对应母排层上的接口位置，绝缘膜层上开设绝缘膜层超级电容器单体安装孔，其开设位置与母排上接口、框架层上框架层超级电容器单体安装孔位置重叠；

绝缘膜层超级电容器单体安装孔孔径大于等于接口孔径，小于框架层超级电容器单体安装孔孔径，孔径介于两者之间，对两者进行电气隔离。

本结构的叠层母排一体成型，避免现场安装时繁琐的人工操作：叠层母排集成了母排、框架、对地绝缘支撑、保护和监控电路连接线引出的功能；母排层与安装框架(即框架层)复合，母排层起串、并联超级电容器单体的作用，框架起整体结构支撑、固定超级电容器单体的作用；母排层包含了超级电容器模组的进、出线接口，以及超级电容器单体间串、并联用母排段，母排为分段结构，母排段间电气相互隔离；每一段母排提供至少一个接口，用于电连接超级电容器单体的端子。

进一步的，所述母排与保护监控电路引出线直接与绝缘膜层粘接固定，或者，为便于装配，母排与保护监控电路引出线可以先固定在固体绝缘板或者PCB板上，再与绝缘膜层粘接固定。

再进一步，所述绝缘膜层为PET绝缘膜层、PVF绝缘膜层、NOMEX绝缘膜层、PI绝缘膜层或其它兼具电气隔离性能及良好导热性能的聚合物绝缘膜层。

再进一步，所述绝缘膜层表面附胶，通过热压或其它工艺粘接于母排层、框架层以及保护监控电路引出线上，起到不同层间电气隔离作用，位于最外层的绝缘膜层同时还兼具密封、增强热辐射作用。