專利名稱：一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種開關柜，尤其涉及一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜。
背景技術：
低壓開關柜作為一種電能分配的重要 設備，在現(xiàn)代化各個行業(yè)發(fā)揮著重要作用。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對開關柜性能的要求也越來越高。目前國內(nèi)主要的低壓成套開關設備主要有GGD、GCS、GCK(L)、MNS等及其與之派生的經(jīng)濟型柜型。低壓抽出式開關柜設計緊湊，組裝靈活，容易滿足各種環(huán)境要求，占有更大的市場份額。然而，現(xiàn)有的低壓抽出式開關柜智能化程度還不夠，一旦出現(xiàn)故障，很難及時處理，影響了開關柜工作的可靠性。另一方面，現(xiàn)有的智能化開關柜的微處理器和其他智能模塊均采用電池供電，隨著使用時間的增長，電池慢慢地暴露出了維護困難，在惡劣環(huán)境中工作效率低，污染環(huán)境等缺點。而由于低壓開關柜結構緊湊，電纜、導線和電器設備會產(chǎn)生大量的熱量，降低整個開關柜的效率。如果能夠把這些耗散掉的熱量利用起來，變?yōu)殡娔苤苯咏o微處理器和其他的傳感器供電，則能夠達到變廢為寶的目的。

實用新型內(nèi)容為了克服開關柜智能模塊供電電池工作不穩(wěn)定，污染環(huán)境的缺點，提高整個開關柜的效率，將其耗散掉的熱量利用起來。本實用新型利用溫差發(fā)電技術，提出了一種利用開關柜溫差發(fā)電的智能化開關柜。采用的技術方案如下一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜，包括動力配電中心柜、電動機控制中心柜、功率因數(shù)自動補償柜，動力配電中心柜、電動機控制中心柜、功率因數(shù)自動補償柜的的金屬板表面分別安裝一個金屬散熱片，動力配電中心柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，電動機控制中心柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，功率因數(shù)自動補償柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，所述的溫差發(fā)電模塊由十個單個的溫差發(fā)電片組成。利用金屬板和環(huán)境的溫差，通過溫差發(fā)電片進行發(fā)電。金屬散熱片和溫差發(fā)電模塊之間涂有導熱硅膠和導熱硅膠，并用導熱銅柱將溫差發(fā)電模塊和金屬散熱片固定。在溫差發(fā)電模塊的冷面固定鋁片進行散熱。智能化控制模塊是由傳感器，微處理器和其他顯示報警模塊組成。對于每一個開關柜中，系統(tǒng)都實時的監(jiān)控其環(huán)境變量和電氣變量。通過溫度傳感器和濕度傳感器獲取開關柜的溫度和濕度值，通過電流傳感器和電壓傳感器對開關柜的電流、電壓進行實時采集。這些模擬值經(jīng)過信號調(diào)理電路轉換為微處理器可以接受的電信號，微處理器對其進行分析和處理，并判斷每個電氣參量和環(huán)境參量是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，如果所有采樣值都處于正常水平，則通過LCD顯示器進行顯示，如果有一個量超出了正常的范圍，則進行聲光報警，以通知操作人員進行處理。
圖I是本實用新型所述的一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜的工作示意圖。圖2是電動機控制中心柜左視圖。 具體實施方式
圖中，I動力配電中心柜，2電動機控制中心柜，3功率因數(shù)自動補償柜，4溫差發(fā)電模塊Al，5溫差發(fā)電模塊A2，6溫差發(fā)電模塊BI，7溫差發(fā)電模塊B2，8溫差發(fā)電模塊Cl，9溫差發(fā)電模塊C2 ；10鋁散熱片A，11導熱銅柱A，12導熱硅膠A，13導熱硅膠B，14鋁散熱片B，15導熱銅柱B
以下結合附圖以實施例具體說明。圖I是本實用新型所述的一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜的工作示意圖，其主要工作過程如下一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜，包括動力配電中心柜I、電動機控制中心柜
2、功率因數(shù)自動補償柜3，動力配電中心柜I、電動機控制中心柜2、功率因數(shù)自動補償柜3的金屬板表面分別安裝一個金屬散熱片，動力配電中心柜I的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊4、5，電動機控制中心柜2上固定兩個溫差發(fā)電模塊6、7，功率因數(shù)自動補償柜3上固定兩個溫差發(fā)電模塊8、9，每個溫差發(fā)電模塊由十個單個的溫差發(fā)電片組成。利用金屬板和環(huán)境的溫差，通過溫差發(fā)電片進行發(fā)電。本實用新型所述的溫差發(fā)電片型號為TEC1031100T200，溫差發(fā)電片的兩面與金屬散熱片之間涂上一層導熱硅脂，以利于散熱，減小熱阻。將溫差發(fā)電片平穩(wěn)貼在高溫物體表面，在其冷面加裝金屬散熱片，確保能夠把熱面?zhèn)鬟^來的熱量即時帶走，以保持溫差發(fā)電模塊兩面的溫差，提高發(fā)電效果。將并把3個柜體的6組溫差發(fā)電模塊得到的電壓串聯(lián)起來，得到一個比較大的電壓。然而，由于溫差發(fā)電片兩端的溫差隨時間變化，溫差發(fā)電片兩端產(chǎn)生的電壓非常不穩(wěn)定，因此，本實用新型通過超級電容器將所有的溫差發(fā)電模塊的電壓儲存起來。對于溫差發(fā)電儲存電能，超級電容器是比較理想的儲能元件，因為其充放電電路非常簡單，能夠提高溫差發(fā)電模塊的電能利用率。本實用新型選擇了電容值為4. 7F的，額定電壓5. 5V的柱狀電容，柱狀電容的特點是內(nèi)阻小，充放電速度快。當溫差較低時，超低電容器的電壓不夠為微處理器提供電壓，因此，需要通過一個升壓型的DC-DC變換器，將電壓等級提高到8V，最后通過穩(wěn)壓電路得到穩(wěn)定的輸出電壓，為微處理器和LCD顯示模塊，報警模塊進行供電。在每一個柜體內(nèi)，系統(tǒng)都實時的監(jiān)控其環(huán)境變量和電氣變量。通過溫度傳感器和濕度傳感器獲取開關柜的溫度和濕度值，通過電流傳感器和電壓傳感器對開關柜的電流、電壓進行實時采集。這些模擬值經(jīng)過信號調(diào)理電路轉換為微處理器可以接受的電信號，微處理器對其進行分析和處理，并判斷每個電氣參量和環(huán)境參量是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，如果所有采樣值都處于正常水平，則通過LCD顯示器進行顯示，如果有一個量超出了正常的范圍，則進行聲光報警，以通知操作人員進行處理。所有智能模塊的供電都由溫差發(fā)電模塊提供。圖2是電動機控制中心柜左視圖。在動力控制柜的底部和側臉裝上金屬隔板和金屬散熱片，金屬散熱片上固定溫差發(fā)電模塊，金屬散熱片和溫差發(fā)電模塊之間涂有導熱硅膠A12和導熱硅膠B13，并用導熱銅柱All和導熱銅柱B15將溫差發(fā)電模塊和金屬散熱片固定。在溫差發(fā)電模塊的冷面，固定鋁片進行散熱AlO和鋁片進行散熱B14，將熱量迅速帶走，以保證溫差發(fā)電模塊的溫差。本實用新型的有益效益為利用溫差發(fā)電技術，利用開關柜耗散掉的熱量進行發(fā)電，提高了整個開關柜的效率。智能化模塊實現(xiàn)自供電，克服開關柜智能模塊供電電池工作不穩(wěn)定，污染環(huán)境的缺點。 相比其他電源模塊，本實用新型的溫差發(fā)電電源體積小，重量輕，堅固耐用，安裝攜帶使用便捷，控制和移動方便；壽命長，可靠性高，從而后期維護成本幾乎為零；是一種綠色環(huán)保的發(fā)電方式。
權利要求1.一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜，包括動力配電中心柜、電動機控制中心柜、功率因數(shù)自動補償柜，其特征在于所述的動力配電中心柜、電動機控制中心柜、功率因數(shù)自動補償柜的的金屬板表面分別安裝一個金屬散熱片，動力配電中心柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，電動機控制中心柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，功率因數(shù)自動補償柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，所述的溫差發(fā)電模塊由十個單個的溫差發(fā)電片組成，金屬散熱片和溫差發(fā)電模塊之間涂有導熱硅膠，金屬散熱片和溫差發(fā)電模塊通過導熱銅柱固定。
專利摘要一種利用溫差發(fā)電的智能化開關柜，包括動力配電中心柜、電動機控制中心柜、功率因數(shù)自動補償柜，其特征在于所述的動力配電中心柜、電動機控制中心柜、功率因數(shù)自動補償柜的金屬板表面分別安裝一個金屬散熱片，動力配電中心柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，電動機控制中心柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，功率因數(shù)自動補償柜的散熱片上固定兩個溫差發(fā)電模塊，所述的溫差發(fā)電模塊由十個單個的溫差發(fā)電片組成，金屬散熱片和溫差發(fā)電模塊之間涂有導熱硅膠，金屬散熱片和溫差發(fā)電模塊通過導熱銅柱固定。本實用新型的溫差發(fā)電電源體積小，安裝攜帶使用便捷，控制和移動方便；壽命長，可靠性高。
文檔編號H02B1/00GK202633744SQ20122004923
公開日2012年12月26日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權日2012年2月16日
發(fā)明者王恩澤, 王定紅 申請人:大連恩澤電器有限責任公司