一種石墨烯智能電容器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種石墨烯智能電容器，包括智能切換電路板和大電容，所述大電容固定在智能切換電路板下方，所述智能切換電路板包括電路板、均設(shè)置在電路板上的微處理器、與大電容耦接的投切模塊和與外部電路耦接的檢測模塊，所述投切模塊與大電容之間耦接有電容檢測電路，所述電容檢測電路設(shè)置在電路板上，所述接線柱包括穿過電路板的中空絕緣柱體、設(shè)置在柱體內(nèi)的導(dǎo)電體以及設(shè)置在導(dǎo)電體上并將導(dǎo)電體壓緊到電路板焊盤上的壓緊組件。本實用新型的石墨烯智能電容器，通過電容檢測電路的設(shè)置，就可以有效的檢測出電容是否連接不良，通過柱體、導(dǎo)電體以及壓緊組件的設(shè)置，就可以實現(xiàn)牢牢的將大電容連接到電路板上了。
【專利說明】
一種石墨烯智能電容器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種電容器，更具體的說是涉及一種石墨烯智能電容器。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯智能電容器是一種集成現(xiàn)代測控、電力電子、網(wǎng)絡(luò)通訊、自動化控制、電力電容器等先進技術(shù)為一體的智能無功補償裝置。
[0003 ]現(xiàn)有的石墨烯智能電容器均包括智能切換電路板和大電容部分，現(xiàn)有大電容部分基本都是采用大電容，其體積一般都比較大，且其內(nèi)有電解液的存在，所以其重量也比較重，然而現(xiàn)有大電容器的與智能切換電路板之間的連接方式便是從電極處引出兩條連接線，然后將連接線焊在電路板上，在焊接的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)虛焊的情況，這樣很容易出現(xiàn)大電容器與電路板之間導(dǎo)電不良的問題，而且由于大電容器的重量較重，所以在使用的過程中若電路板出現(xiàn)顛簸，很容易使得大電容器與電路板之間的連接松掉的問題，所以還是會出現(xiàn)導(dǎo)電不良的問題，并且大電容器為極性電容，在正負極接反的情況下回出現(xiàn)爆電容的事故，所以假如大電容器接反并焊在電路板上以后，就很難再將大電容器接正，因而就只能夠浪費一個電路板，構(gòu)成資源的浪費，且在投切過程中，大電容沒有與電路板連接的話，自然不能夠夠?qū)㈦娙萃肚械酵獠侩娐飞?，如此便會使得外部電網(wǎng)出現(xiàn)故障損壞。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種大電容部分與電路板之間導(dǎo)電良好、并能夠與電路板連接牢固且能夠進行拆換的石墨烯智能電容器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下技術(shù)方案:一種石墨烯智能電容器，包括智能切換電路板和大電容，所述大電容固定在智能切換電路板下方，所述智能切換電路板包括電路板、均設(shè)置在電路板上的微處理器、與大電容耦接的投切模塊和與外部電路耦接的檢測模塊，所述檢測模塊和投切模塊均與微處理器耦接，所述投切模塊與大電容之間耦接有電容檢測電路，所述電容檢測電路設(shè)置在電路板上，所述電容檢測電路包括脈沖發(fā)生電路、電壓檢測電路和報警器，所述脈沖發(fā)生電路與大電容耦接，所述電壓檢測電路耦接于大電容和微處理器之間，所述電壓檢測電路為一電阻，該電阻一端耦接于大電容，另一端耦接于微處理器，所述報警器與微處理器耦接，所述大電容包括外殼、均設(shè)置在外殼內(nèi)的石墨烯電極和電解液，所述外殼呈圓柱狀設(shè)置，其一端設(shè)有與石墨烯電極相連接的接線柱，所述接線柱包括穿過電路板的中空絕緣柱體、設(shè)置在柱體內(nèi)的導(dǎo)電體以及設(shè)置在導(dǎo)電體上并將導(dǎo)電體壓緊到電路板焊盤上的壓緊組件，所述柱體的一端與外殼相固定連接，所述導(dǎo)電體為呈圓柱狀的石墨烯薄膜，其套設(shè)在柱體內(nèi)，一端穿過外殼與石墨烯電極連接，側(cè)壁貼設(shè)在柱體的內(nèi)壁上，所述導(dǎo)電體背向外殼的一端與柱體背向外殼的一端持平，所述導(dǎo)電體背向外殼的一端還設(shè)有向外翻折的翻折部，所述翻折部呈圓柱狀并由一圓環(huán)折疊而成，其直徑大小與導(dǎo)電體直徑大小相等，所述壓緊組件包括壓緊蓋和套設(shè)在導(dǎo)電體內(nèi)的收縮彈簧，所述柱體朝向外殼的一端設(shè)有十字形的固定架，所述固定架的中心位置上設(shè)有固定柱，所述收縮彈簧套在固定柱上，且一端固定在固定架上，另一端與壓緊蓋相固定連接，所述壓緊蓋包括均呈圓盤狀的蓋體和蓋沿，所述蓋體固定在蓋沿背向?qū)щ婓w的一端，所述蓋沿背向蓋體的一端與收縮彈簧相固定連接，所述蓋沿圓心處開設(shè)有通孔，所述蓋體朝向蓋沿一端的圓心上設(shè)有螺紋柱，所述固定柱朝向蓋沿的一端開設(shè)有螺紋孔，當將電容器固定到電路板上時，螺紋柱穿過通孔與螺紋孔螺紋連接，收縮彈簧拉長，翻折部展開呈圓環(huán)狀與電路板的焊盤相抵觸，蓋沿嵌入到電路板內(nèi)，蓋體將翻折部壓緊。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述柱體的側(cè)壁為波紋管結(jié)構(gòu)。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述石墨烯電極呈波浪形設(shè)置。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述脈沖發(fā)生電路包括脈沖芯片U，該芯片具有放電端和輸出端，所述放電端耦接有變阻器RP，所述變阻器RP的一端耦接有第一電阻R后耦接于電源，另一端耦接第一電容C后接地，該脈沖芯片U還具有低觸發(fā)端和高觸發(fā)端以及控制電壓端，所述低觸發(fā)端和高觸發(fā)端均耦接于變阻器RP與第一電容C之間，所述低觸發(fā)端和放電端之間耦接有二極管D，所述控制電壓端耦接有第二電容C后接地，所述輸出端耦接于大電容，并耦接電壓檢測電路后耦接于微處理器。
[0009]本實用新型的有益效果，通過智能切換電路板的設(shè)置，就可以有效的實現(xiàn)一個智能投切大電容的目的，而通過將智能切換電路板設(shè)置成電路板、微處理器、投切模塊和檢測模塊，就可以有效的利用檢測模塊檢測外部電路是否需要補償，利用微處理器控制投切模塊將大電容投切到外部電路內(nèi)實現(xiàn)補償，而通過電路板的設(shè)置，就可以有效的將大電容與智能切換電路板連接起來了，而通過電容檢測電路的設(shè)置，就可以有效的檢測到大電容與智能切換電路板之間的連接關(guān)系，假如大電容與智能切換電路板之間連接不良，那么微處理器便不會進行投切動作，同時通過報警器報警，這樣就可以避免投切時沒有電容投切到外部電路上的問題，而通過外殼、石墨烯電極和電解液的設(shè)置，就可以有效的構(gòu)成一種大容量的電容，通過將接線柱設(shè)置成柱體、導(dǎo)電體和壓緊組件，就可以有效的實現(xiàn)將大電容固定到電路板上的效果，而通過將柱體設(shè)置成中空，將導(dǎo)電體設(shè)置成圓柱狀，并在導(dǎo)電體上設(shè)置翻折部，通過翻折部的翻折，就可以實現(xiàn)在焊接時，先將翻折部收起來穿過電路板上的孔，然后再將翻折部打開壓緊到焊盤上，實現(xiàn)了大電容器的安裝更加的簡單方便，而通過將壓緊組件設(shè)置成壓緊蓋、收縮彈簧，在壓緊翻折部的過程中，壓緊蓋就能夠很好的壓住翻折部，而收縮彈簧則可以有效的提供壓緊力，并且通過將壓緊蓋設(shè)置成蓋體和蓋沿，通過通孔、螺紋孔和螺紋柱的設(shè)置，可以進一步的增加壓緊蓋的壓緊力，且增加了壓緊蓋壓住電路板的牢固性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的石墨烯智能電容器的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2為圖1中智能切換電路板的電路圖；
[0012]圖3為圖1中大電容的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖4為圖3中接線柱的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖5為圖3中接線柱的剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖所給出的實施例對本實用新型做進一步的詳述。
[0016]參照圖1至5所示，本實施例的一種石墨烯智能電容器，包括智能切換電路板a和大電容，所述大電容固定在智能切換電路板a下方，所述智能切換電路板a包括電路板a3、均設(shè)置在電路板a3上的微處理器al、與大電容耦接的投切模塊a2和與外部電路耦接的檢測模塊a5，所述檢測模塊a5和投切模塊a2均與微處理器al耦接，所述投切模塊a2與大電容之間耦接有電容檢測電路a4，所述電容檢測電路a4設(shè)置在電路板a3上，所述電容檢測電路a4包括脈沖發(fā)生電路a41、電壓檢測電路a42和報警器a43，所述脈沖發(fā)生電路a41與大電容耦接，所述電壓檢測電路a42耦接于大電容和微處理器al之間，所述電壓檢測電路a42為一電阻，該電阻一端耦接于大電容，另一端耦接于微處理器al，所述報警器a43與微處理器al耦接，所述大電容包括外殼1、均設(shè)置在外殼I內(nèi)的石墨烯電極2和電解液，所述外殼I呈圓柱狀設(shè)置，其一端設(shè)有與石墨烯電極2相連接的接線柱3，所述接線柱3包括穿過電路板a3的中空絕緣柱體31、設(shè)置在柱體31內(nèi)的導(dǎo)電體32以及設(shè)置在導(dǎo)電體32上并將導(dǎo)電體32壓緊到電路板a3焊盤上的壓緊組件33，所述柱體31的一端與外殼I相固定連接，所述導(dǎo)電體32為呈圓柱狀的石墨烯薄膜，其套設(shè)在柱體31內(nèi)，一端穿過外殼I與石墨烯電極2連接，側(cè)壁貼設(shè)在柱體31的內(nèi)壁上，所述導(dǎo)電體32背向外殼I的一端與柱體31背向外殼I的一端持平，所述導(dǎo)電體32背向外殼I的一端還設(shè)有向外翻折的翻折部321，所述翻折部321呈圓柱狀并由一圓環(huán)折疊而成，其直徑大小與導(dǎo)電體32直徑大小相等，所述壓緊組件33包括壓緊蓋331和套設(shè)在導(dǎo)電體32內(nèi)的收縮彈簧332，所述柱體31朝向外殼I的一端設(shè)有十字形的固定架311，所述固定架311的中心位置上設(shè)有固定柱3111，所述收縮彈簧332套在固定柱3111上，且一端固定在固定架311上，另一端與壓緊蓋331相固定連接，所述壓緊蓋331包括均呈圓盤狀的蓋體3311和蓋沿3312，所述蓋體3311固定在蓋沿3312背向?qū)щ婓w32的一端，所述蓋沿3312背向蓋體3311的一端與收縮彈簧332相固定連接，所述蓋沿3312圓心處開設(shè)有通孔4，所述蓋體3311朝向蓋沿3312—端的圓心上設(shè)有螺紋柱5，所述固定柱3111朝向蓋沿3312的一端開設(shè)有螺紋孔6，當將電容器固定到外部電路板a3上時，螺紋柱5穿過通孔4與螺紋孔6螺紋連接，收縮彈簧332拉長，翻折部321展開呈圓環(huán)狀與外部電路板a3的焊盤相抵觸，蓋沿3312嵌入到電路板a3內(nèi)，蓋體3311將翻折部321壓緊，在使用石墨烯智能電容器的過程中，首先將石墨烯智能電容器接入到外部電路中，那么石墨烯智能電容器就會通電工作，智能切換電路板a就會工作，檢測模塊a5就會檢測外部電路是否需要補償，微處理器al就會接收檢測模塊a5輸出的檢測結(jié)果，同時對檢測結(jié)果進行處理根據(jù)檢測結(jié)果是否控制投切模塊a2進行投切，其中這里的檢測模塊a5和投切模塊a2均為采用現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)，因而不再贅述，同時電容檢測電路a4工作，脈沖發(fā)生電路a41不斷的發(fā)出脈沖到大電容內(nèi)，那么大電容就會因為脈沖的高電平充電，低電平放電，所以電壓檢測電路a42就可以檢測到大電容的電壓變化，因而當電壓檢測電路a42沒有檢測到電壓變化的時候，就表示此時大電容沒有連接到智能切換電路板a，那么此時微處理器al就會控制報警器a43報警，如此很好的避免了投切時大電容沒有切入外部電路的問題，當將電容器固定到電路板a3上時，螺紋柱5穿過通孔4與螺紋孔6螺紋連接，收縮彈簧332拉長，翻折部321展開呈圓環(huán)狀與電路板a3的焊盤相抵觸，蓋沿3312將翻折部321壓緊，在超級電容器正常狀態(tài)下，螺紋柱5與螺紋孔6不連接，蓋體3311與蓋沿3312分離，當需要將超級電容器固定到線路板上的焊盤時，只需要將此時折疊好的翻折部321和蓋沿3312—起穿過線路板上焊盤的孔，將翻折部321打開，那么翻折部321就會展開變成一個圓環(huán)貼到焊盤上，然后將蓋體3311上的螺紋柱5對準蓋沿3312的通孔4，將螺紋柱5穿過通孔4與螺紋孔6螺紋連接，其中這里的通孔4內(nèi)還具有螺紋，當螺紋柱5穿過通孔4的時候，螺紋柱5與通孔4也具有固定關(guān)系，并且在固定的過程中，應(yīng)先將蓋沿3312拉出使得收縮彈簧332拉長，接著將蓋體3311與蓋沿3312固定，再將螺紋柱5與螺紋孔6螺紋連接，由于本實施例中螺紋柱5的長度比收縮彈簧332長度要長，所以在螺紋柱5擰緊以后收縮彈簧332就會拉住蓋沿3312，如此便能夠很好的實現(xiàn)一個拉緊的效果，避免了螺紋柱5容易松動的問題，如此便能夠很好的實現(xiàn)一個將超級電容器牢固的固定到線路板上的效果，并且不會出現(xiàn)接觸不良不夠牢固的問題，通過電容檢測電路a4和大電容接線柱3的結(jié)構(gòu)配合作用，一來可以利用電容檢測電路a4告知人們大電容的連接狀態(tài)，二來通過接線柱3的結(jié)構(gòu)可以牢牢的將大電容連接到電路板a3上，如此便能夠更好的實現(xiàn)大電容部分與電路板a3之間導(dǎo)電良好、并能夠與電路板a3連接牢固且能夠進行拆換的效果。
[0017]作為改進的一種【具體實施方式】，所述柱體31的側(cè)壁為波紋管結(jié)構(gòu)，將柱體31的側(cè)壁設(shè)置成波紋管結(jié)構(gòu)，就可以實現(xiàn)一個伸縮的作用，如此超級電容器的固定便可以適用于厚度不同的電路板。
[0018]作為改進的一種【具體實施方式】，所述石墨烯電極2呈波浪形設(shè)置，可以實現(xiàn)同樣長度的石墨烯電極2具有更大的表面積，如此便可以進一步增加超級電容器的容量了。
[0019]作為改進的一種【具體實施方式】，所述脈沖發(fā)生電路a41包括脈沖芯片Ul，該芯片具有放電端和輸出端，所述放電端耦接有變阻器RP，所述變阻器RP的一端耦接有第一電阻Rl后耦接于電源，另一端耦接第一電容Cl后接地，該脈沖芯片Ul還具有低觸發(fā)端和高觸發(fā)端以及控制電壓端，所述低觸發(fā)端和高觸發(fā)端均耦接于變阻器RP與第一電容Cl之間，所述低觸發(fā)端和放電端之間耦接有二極管D，所述控制電壓端耦接有第二電容C2后接地，所述輸出端耦接于大電容，并耦接電壓檢測電路a42后耦接于微處理器al，本實施例中的脈沖芯片Ul采用555定時芯片，所以通過對該定時芯片的低觸發(fā)端和高觸發(fā)端加裝電容，實現(xiàn)輸入正弦波到定時芯片內(nèi)，從而定時芯片的輸出端就會輸出一個脈沖了，有效的對大電容進行充電和放電作用，如此便能夠很好的檢測出大電容是否與電路板a3之間連接不良了。
[0020]綜上所述，本實用新型的石墨烯智能電容器，通過電容檢測電路a4的設(shè)置，就可以檢測大電容是否與電路板a3連接，通過柱體31、導(dǎo)電體32和壓緊組件33就可以實現(xiàn)將大電容牢牢的固定到電路板a3上了，實現(xiàn)了從兩方面來保證大電容與電路板a3之間的連接，如此很好的避免了投切時大電容沒有接入的問題。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種石墨烯智能電容器，包括智能切換電路板(a)和大電容，所述大電容固定在智能切換電路板(a)下方，其特征在于:所述智能切換電路板(a)包括電路板(a3)、均設(shè)置在電路板(a3 )上的微處理器(a I)、與大電容耦接的投切模塊(a2 )和與外部電路耦接的檢測模塊(a5)，所述檢測模塊(a5)和投切模塊(a2)均與微處理器(al)耦接，所述投切模塊(a2)與大電容之間耦接有電容檢測電路(a4)，所述電容檢測電路(a4)設(shè)置在電路板(a3)上，所述電容檢測電路(a4)包括脈沖發(fā)生電路(a41)、電壓檢測電路(a42)和報警器(a43)，所述脈沖發(fā)生電路(a41)與大電容耦接，所述電壓檢測電路(a42)耦接于大電容和微處理器(al)之間，所述電壓檢測電路U42)為一電阻，該電阻一端耦接于大電容，另一端耦接于微處理器(al)，所述報警器(a43)與微處理器(al)耦接，所述大電容包括外殼(1)、均設(shè)置在外殼(I)內(nèi)的石墨烯電極(2)和電解液，所述外殼(I)呈圓柱狀設(shè)置，其一端設(shè)有與石墨烯電極(2)相連接的接線柱(3)，所述接線柱(3)包括穿過電路板(a3)的中空絕緣柱體(31)、設(shè)置在柱體(31)內(nèi)的導(dǎo)電體(32)以及設(shè)置在導(dǎo)電體(32)上并將導(dǎo)電體(32)壓緊到電路板(a3)焊盤上的壓緊組件(33)，所述柱體(31)的一端與外殼(I)相固定連接，所述導(dǎo)電體(32)為呈圓柱狀的石墨烯薄膜，其套設(shè)在柱體(31)內(nèi)，一端穿過外殼(I)與石墨烯電極(2)連接，側(cè)壁貼設(shè)在柱體(31)的內(nèi)壁上，所述導(dǎo)電體(32)背向外殼(I)的一端與柱體(31)背向外殼(I)的一端持平，所述導(dǎo)電體(32)背向外殼(I)的一端還設(shè)有向外翻折的翻折部(321)，所述翻折部(321)呈圓柱狀并由一圓環(huán)折疊而成，其直徑大小與導(dǎo)電體(32)直徑大小相等，所述壓緊組件(33)包括壓緊蓋(331)和套設(shè)在導(dǎo)電體(32)內(nèi)的收縮彈簧(332)，所述柱體(31)朝向外殼(I)的一端設(shè)有十字形的固定架(311)，所述固定架(311)的中心位置上設(shè)有固定柱(3111)，所述收縮彈簧(332)套在固定柱(3111)上，且一端固定在固定架(311)上，另一端與壓緊蓋(331)相固定連接，所述壓緊蓋(331)包括均呈圓盤狀的蓋體(3311)和蓋沿(3312)，所述蓋體(3311)固定在蓋沿(3312)背向?qū)щ婓w(32)的一端，所述蓋沿(3312)背向蓋體(3311)的一端與收縮彈簧(332)相固定連接，所述蓋沿(3312)圓心處開設(shè)有通孔(4)，所述蓋體(3311)朝向蓋沿(3312)—端的圓心上設(shè)有螺紋柱(5)，所述固定柱(3111)朝向蓋沿(3312)的一端開設(shè)有螺紋孔(6)，當將電容器固定到外部電路板(a3)上時，螺紋柱(5)穿過通孔(4)與螺紋孔(6)螺紋連接，收縮彈簧(332)拉長，翻折部(321)展開呈圓環(huán)狀與外部電路板(a3)的焊盤相抵觸，蓋沿(3312)嵌入到電路板(a3)內(nèi)，蓋體(3311)將翻折部(321)壓緊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石墨烯智能電容器，其特征在于:所述柱體(31)的側(cè)壁為波紋管結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石墨烯智能電容器，其特征在于:所述石墨烯電極(2)呈波浪形設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石墨烯智能電容器，其特征在于:所述脈沖發(fā)生電路(a41)包括脈沖芯片(U1)，該芯片具有放電端和輸出端，所述放電端耦接有變阻器(RP)，所述變阻器(RP)的一端耦接有第一電阻(Rl)后耦接于電源，另一端耦接第一電容(Cl)后接地，該脈沖芯片(Ul)還具有低觸發(fā)端和高觸發(fā)端以及控制電壓端，所述低觸發(fā)端和高觸發(fā)端均耦接于變阻器(RP)與第一電容(Cl)之間，所述低觸發(fā)端和放電端之間耦接有二極管(D)，所述控制電壓端耦接有第二電容(C2)后接地，所述輸出端耦接于大電容，并耦接電壓檢測電路(a42)后耦接于微處理器(al)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的石墨烯智能電容器，其特征在于:所述脈沖發(fā)生電路(a41)包括脈沖芯片(U1)，該芯片具有放電端和輸出端，所述放電端耦接有變阻器(RP)，所述變阻器(RP)的一端耦接有第一電阻(Rl)后耦接于電源，另一端耦接第一電容(Cl)后接地，該脈沖芯片(Ul)還具有低觸發(fā)端和高觸發(fā)端以及控制電壓端，所述低觸發(fā)端和高觸發(fā)端均耦接于變阻器(RP)與第一電容(Cl)之間，所述低觸發(fā)端和放電端之間耦接有二極管(D)，所述控制電壓端耦接有第二電容(C2 )后接地，所述輸出端耦接于大電容，并耦接電壓檢測電路(a42 )后耦接于微處理器(al)。
【文檔編號】H01G11/82GK205646835SQ201620494353
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】馬昕, 武超群, 劉奎, 王剛, 郭強
【申請人】國網(wǎng)新疆電力公司烏魯木齊供電公司