[实用新型]一种有轨电车用超级电容热管理系统

说明书

本实用新型公开了一种有轨电车用超级电容热管理系统，包括多个超级电容单体列阵排列构成的超级电容模组、旋转阀门、散热片、相变基质、控制电路、驱动器、气体流道、内箱体和外箱体；通过冷却气流流道中旋转阀门的调节配合改变气流方向，使冷却气流的往复流动；多个超级电容单体构成的超级电容模组浸泡在相变基质中并密封在内箱体中；在超级电容模组中排与排之间放置散热片并伸出内箱体顶盖外，且所述散热片伸向气体流道。本实用新型能够实现轨电车用超级电容的均匀散热，有效降低超级电容组内各区域的温差，使超级电容保持更好的一致性，提高系统的使用寿命和经济性能。

技术领域

本实用新型属于有轨电池技术领域，尤其涉及一种有轨电车用超级电容热管理系统。

背景技术

随着城市交通拥堵和汽车尾气排放引起的环境污染问题持续发酵，发展城市公共交通，以及增加新能源技术的应用，成为现在城市交通发展的热点。目前重点发展的无接触网式现代有轨电车普遍采用高能量超级电容作为辅助电源，由于有轨电车空间有限且难以利用迎风效应其所用超级电容散热更为困难，在大电流高倍率充放电过程中，热量会迅速积聚导致超级电容模块中间区域温度较高，如不能及时使各个区域得到有效的冷却，会加剧超级电容之间温度的不均衡性，导致其老化速度加快，性能参数恶化。为保证超级电容模组覆盖车辆全寿命周期，需采用热管理系统将温度控制在22-25℃之内，严格控制各个区域的温差使其保持更好的一致性。

目前，有轨电车普遍采用主动风冷的热管理系统，从内箱体底部引车厢内空调风进入箱体，对各组超级电容器模块内的单体进行强制散热。冷却风引入外箱体后以串行通风的方式从模组左侧进入、右侧流出，在流动的过程中空气被加热，这种单向强制风冷热管理方式容易出现模组内右侧区域模块的温度高于左侧，导致模块内超级电容单体存在温度梯度从而严重影响其动力输出和使用寿命。

实用新型内容

为了克服现有技术方法的不足，本实用新型的目的在于提出一种有轨电车用超级电容热管理系统，能够实现轨电车用超级电容的均匀散热，有效降低超级电容组内各区域的温差，使超级电容保持更好的一致性，提高系统的使用寿命和经济性能。

为实现以上目的，本实用新型采用技术方案是：一种有轨电车用超级电容热管理系统，包括多个超级电容单体列阵排列构成的超级电容模组、旋转阀门、散热片、相变基质、控制电路、驱动器、气体流道、内箱体和外箱体；

在所述外箱体顶部设置气体流道，所述气体流道连通冷却气流入口和气流出口，在所述气体流道上设置旋转阀门；所述控制电路连接驱动器，驱动器收到控制电路的信号后对旋转阀门进行控制；通过冷却气流流道中旋转阀门的调节配合改变气流方向，使冷却气流的往复流动；

所述内箱体置于外箱体内部，多个超级电容单体构成的超级电容模组浸泡在相变基质中并密封在内箱体中；在超级电容模组中排与排之间放置散热片并伸出内箱体顶盖外，且所述散热片伸向气体流道。

进一步的是，所述气体流道横跨在外箱体顶部，在所述外箱体的顶部的两端分别设置通孔Ⅰ和通孔Ⅱ，且通过通孔Ⅰ和通孔Ⅱ连通气体流道；

在所述气体流道近通孔Ⅰ的一端设置冷却气流入口，在近冷却气流入口处的外箱体侧壁顶部设置气流出口Ⅰ；在通孔Ⅰ和气流出口Ⅰ处设置旋转阀门Ⅰ，开启或闭合通孔Ⅰ，同时闭合或开启气流出口Ⅰ；

在所述气体流道近通孔Ⅱ的一端为封闭结构，在近通孔Ⅱ处的外箱体侧壁顶部设置气流出口Ⅱ，在通孔Ⅱ和气流出口Ⅱ处设置旋转阀门Ⅱ，开启或闭合通孔Ⅱ，同时闭合或开启气流出口Ⅱ；

通过控制旋转阀门Ⅰ和旋转阀门Ⅱ的方向，调节通孔Ⅰ、通孔Ⅱ、气流出口Ⅰ和气流出口Ⅱ的开启或闭合，从而调节配合改变气流方向，实现冷却气流的往复流动。

进一步的是，在所述冷却气流入口处设置进风风扇，在所述气流出口Ⅰ处设置排风风扇Ⅰ，在所述气流出口Ⅱ处设置排风风扇Ⅱ，所述风扇通过驱动器连接至控制电路；通过风扇的转动产生压强差将箱体内的冷却风导流到空气中。