專利名稱：能量回收型電阻模塊及電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力設(shè)備用電阻器，尤其涉及一種適用于高壓、特高壓輸配電領(lǐng)域或其他領(lǐng)域中的能量回收型電阻模塊及電阻器。
背景技術(shù)：
目前高壓、特高壓輸配電領(lǐng)域中的濾波電阻器及其他領(lǐng)域中的各種能量消耗型電阻器為純電阻原件，靠電阻絲發(fā)熱來吸收各種多余能量，將各種多余能量轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)掉，從而實現(xiàn)各種設(shè)計所要求保護的功能。這種電阻器將大量的能量變成熱能直接散發(fā)掉了，浪費了大量的能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能量回收型電阻模塊，以解決現(xiàn)有電阻器能量浪費的問題，同時提供一種能量回收型電阻器。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供的能量回收型電阻模塊的技術(shù)方案如下:包括一個片狀的發(fā)熱電阻元件和貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件其中一面的一個熱電轉(zhuǎn)換器或者分別貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件兩面且電輸出端相互串聯(lián)或并聯(lián)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的熱電轉(zhuǎn)換器組；所述發(fā)熱電阻元件由發(fā)熱電阻絲按照設(shè)定方式繞制而成或者由板狀電阻片沖壓而成，各熱電轉(zhuǎn)換器的熱端均貼設(shè)在所述發(fā)熱電阻元件表面，所述電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端并用于與儲能裝置連接。各熱電轉(zhuǎn)換器的冷端均設(shè)有散熱器。所述散熱器為金屬散熱片或者非金屬散熱片。所述熱電轉(zhuǎn)換器采用半導(dǎo)體溫差發(fā)電器。本發(fā)明提供的能量回收型電阻器的技術(shù)方案如下:該電阻器由分層架設(shè)于一支架上的至少兩個電阻模塊組成，所述每個電阻模塊包括一個片狀的發(fā)熱電阻元件和貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件其中一面的一個熱電轉(zhuǎn)換器或者分別貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件兩面且電輸出端相互串聯(lián)或并聯(lián)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的熱電轉(zhuǎn)換器組；所述發(fā)熱電阻元件由發(fā)熱電阻絲按照設(shè)定方式繞制而成或者由板狀電阻片沖壓而成，所述各熱電轉(zhuǎn)換器的熱端均貼設(shè)在所述發(fā)熱電阻元件表面，所述各電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端，所述各電阻模塊的電輸出端通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接后再用于與儲能裝置連接。各熱電轉(zhuǎn)換器的冷端均設(shè)有散熱器。所述散熱器為金屬散熱片或者非金屬散熱片。所述熱電轉(zhuǎn)換器采用半導(dǎo)體溫差發(fā)電器。本發(fā)明的能量回收型電阻模塊和電阻器將發(fā)熱電阻元件和熱電轉(zhuǎn)換器進行組合，將電阻產(chǎn)生的熱量通過熱電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電能輸送到儲能裝置進行回收利用，降低發(fā)熱電阻元件工作時的表面溫度，延長電阻器的使用壽命。
另外，由于熱電轉(zhuǎn)換器對發(fā)熱電阻元件進行了封裝，使其不直接暴露于空氣中，避免了空氣中的污穢沉積，真正做到了電阻的免維護設(shè)計，提高了系統(tǒng)回路運行的可靠性與穩(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明電阻器第一種實施例的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明電阻器第二種實施例的整體結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明電阻器第三種實施例的整體結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明圖1的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體的一個實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。如圖1 圖4所示為本發(fā)明能量回收型電阻模塊及電阻器實施例的結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，本發(fā)明的能量回收型電阻模塊包括一個片狀的發(fā)熱電阻元件4和貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件其中一面的一個熱電轉(zhuǎn)換器2或者分別貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件兩面且電輸出端相互串聯(lián)或并聯(lián)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器2構(gòu)成的熱電轉(zhuǎn)換器組，發(fā)熱電阻元件4由發(fā)熱電阻絲按照設(shè)定方式繞制而成或者由板狀電阻片沖壓而成，各熱電轉(zhuǎn)換器的熱端均貼設(shè)在發(fā)熱電阻元件表面，電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端通過并聯(lián)或者串聯(lián)方式連接成該電阻模塊的電輸出端并用于與儲能裝置連接。如圖3所示，本實施例中的熱電轉(zhuǎn)換器組內(nèi)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器通過連接線3進行串聯(lián)連接，串聯(lián)后的熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端再與儲能裝置連接。另外，本實施例在各熱電轉(zhuǎn)換器的冷端均設(shè)置散熱器6，此處該散熱器采用金屬散熱片，用來降低熱電轉(zhuǎn)換器冷端的溫度，進一步增大其熱端和冷端的溫差。如圖1和圖4所示，本發(fā)明的電阻器由分層架設(shè)于一支架I上的至少兩個如上所述的電阻模塊組成(本實施例附圖中為8個)，各電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端，各電阻模塊的電輸出端通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接后再與儲能裝置連接。本實施例中各電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器組內(nèi)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器通過連接線3進行串聯(lián)連接構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端，各電阻模塊的電輸出端通過導(dǎo)線5依次串聯(lián)后再與儲能裝置連接。本實施例的發(fā)熱電阻元件由發(fā)熱電阻絲按照設(shè)定方式繞制(包括纏繞)而成或者由板狀電阻片沖壓而成，其吸收各種回路多余能量，將其轉(zhuǎn)化為熱能發(fā)熱，一般熱電轉(zhuǎn)換器配合應(yīng)用于面狀結(jié)構(gòu)的發(fā)熱體，而發(fā)熱電阻絲不能直接與其配合使用，本實施例將發(fā)熱電阻元件按照電阻器的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計成不同形狀來滿足能量回收型電阻的結(jié)構(gòu)需求。熱電轉(zhuǎn)換器吸收電阻器產(chǎn)生的熱能，將其轉(zhuǎn)化為電能并輸送給儲能裝置穩(wěn)定的輸出。本實施例采用熱電轉(zhuǎn)換器是一種利用半導(dǎo)體溫差發(fā)電原理，根據(jù)塞貝克效應(yīng)利用溫差直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能的全固態(tài)能量轉(zhuǎn)化發(fā)電裝置，它無需化學(xué)反應(yīng)且無機械移動部分，因而具有無噪音、無污染、無磨損、重量輕、使用壽命長等種種優(yōu)點，被廣泛地用于工業(yè)余熱、廢熱的回收作用、航天輔助電力系統(tǒng)等。
本實施例中在各熱電轉(zhuǎn)換器的冷端貼設(shè)的散熱器6采用金屬散熱片或非金屬散熱片，用來降低熱電轉(zhuǎn)換器冷端的溫度，進一步增大其熱端和冷端的溫差。熱電轉(zhuǎn)換器2的熱端緊貼電阻元件安裝，冷端緊貼散熱片6安裝，電阻元件與熱電轉(zhuǎn)換器固定為一個模塊，若干個模塊固定在槽鋼支架I上，各個電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端，連接成一個完整的熱電轉(zhuǎn)換能量發(fā)生裝置，其電輸出端與儲能裝置連接。本發(fā)明電阻模塊及電阻器工作原理如下:系統(tǒng)回路電阻元件發(fā)熱后加熱熱電轉(zhuǎn)換器2的熱端，在熱電轉(zhuǎn)換器的冷熱端形成溫差，由于溫差的存在，熱電轉(zhuǎn)換器的冷熱端形成電勢差，開始產(chǎn)生電動勢，驅(qū)動電流，實現(xiàn)熱能向電能的轉(zhuǎn)換。若干個熱電轉(zhuǎn)換器串聯(lián)后通過引線將電流引出輸送給儲能裝置，將電能輸出到外部進行存儲，實現(xiàn)電阻器能量的回收。本實施例的熱電轉(zhuǎn)換器冷端不局限于采用金屬散熱片或非金屬散熱片的形式進行降溫，也可以采用自然冷卻或是水冷散熱器；熱電轉(zhuǎn)換器的輸出端采用串聯(lián)的方式與儲能裝置連接，當(dāng)然也可以采用并聯(lián)的方式與儲能裝置連接(如圖2所示)，該類似變換為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常用技術(shù)手段，落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種能量回收型電阻模塊，其特征在于:包括一個片狀的發(fā)熱電阻元件和貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件其中一面的一個熱電轉(zhuǎn)換器或者分別貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件兩面且電輸出端相互串聯(lián)或并聯(lián)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的熱電轉(zhuǎn)換器組；所述發(fā)熱電阻元件由發(fā)熱電阻絲按照設(shè)定方式繞制而成或者由板狀電阻片沖壓而成，各熱電轉(zhuǎn)換器的熱端均貼設(shè)在所述發(fā)熱電阻元件表面，所述電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端并用于與儲能裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量回收型電阻模塊，其特征在于:各熱電轉(zhuǎn)換器的冷端均設(shè)有散熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量回收型電阻模塊，其特征在于:所述散熱器為金屬散熱片或者非金屬散熱片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的能量回收型電阻模塊，其特征在于:所述熱電轉(zhuǎn)換器采用半導(dǎo)體溫差發(fā)電器。
5.一種能量回收型電阻器，其特征在于:該電阻器由分層架設(shè)于一支架上的至少兩個電阻模塊組成，所述每個電阻模塊包括一個片狀的發(fā)熱電阻元件和貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件其中一面的一個熱電轉(zhuǎn)換器或者分別貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件兩面且電輸出端相互串聯(lián)或并聯(lián)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的熱電轉(zhuǎn)換器組；所述發(fā)熱電阻元件由發(fā)熱電阻絲按照設(shè)定方式繞制而成或者由板狀電阻片沖壓而成，所述各熱電轉(zhuǎn)換器的熱端均貼設(shè)在所述發(fā)熱電阻元件表面，所述各電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端，所述各電阻模塊的電輸出端通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式連接后再用于與儲能裝置連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量回收型電阻器，其特征在于:各熱電轉(zhuǎn)換器的冷端均設(shè)有散熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能量回收型電阻器，其特征在于:所述散熱器為金屬散熱片或者非金屬散熱片。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的能量回收型電阻器，其特征在于:所述熱電轉(zhuǎn)換器采用半導(dǎo)體溫差發(fā)電器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能量回收型電阻模塊及電阻器，該電阻模塊包括一個片狀的發(fā)熱電阻元件和貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件其中一面的一個熱電轉(zhuǎn)換器或者分別貼設(shè)在該發(fā)熱電阻元件兩面且電輸出端相互串聯(lián)或并聯(lián)的兩個熱電轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的熱電轉(zhuǎn)換器組，該電阻器由分層架設(shè)于一支架上的至少兩個電阻模塊組成；各電阻模塊的熱電轉(zhuǎn)換器或熱電轉(zhuǎn)換器組的電輸出端構(gòu)成該電阻模塊的電輸出端，各電阻模塊的電輸出端通過串聯(lián)或者并聯(lián)的方式與儲能裝置連接。本發(fā)明的能量回收型電阻模塊及電阻器將發(fā)熱電阻元件和熱電轉(zhuǎn)換器進行組合，能夠充分利用發(fā)熱電阻元件產(chǎn)生的熱能，降低發(fā)熱電阻元件工作時的表面溫度，延長電阻器的使用壽命。
文檔編號H01L25/16GK103198909SQ201310099549
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者黃曄礦, 王幫田, 牛萬宇, 王井明, 于世金, 鄭勇, 仝運 申請人:許繼集團有限公司, 許繼電氣股份有限公司, 國家電網(wǎng)公司