一种高压干式电容器的制作方法

本发明涉及电容器技术领域，特别涉及一种高压干式电容器。

背景技术：

高压干式电容器可以给外界用电设备提供电能，也可以自身储存电能，但自身储存的电能多来自于供电设备的电能供给，比较消耗电能。当前日常生活环境中存在大量的机械振动能没能得到很好的利用，能够将这些机械振动能转化收集起来并储存在高压干式电容器中，以供其使用是很好的节约电能资源的方法。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种高压干式电容器，以解决将机械振动能转化为电能的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高压干式电容器，所述高压干式电容器包括：

外壳，所述外壳包括壳体与盖板；

电容器芯组，所述电容器芯组包括多组电容单组，所述电容单组包括多个成列分布的电容芯；所述电容单组的分别固定在绝缘架上，所述绝缘架固定连接于所述壳体内壁上；

接线端子，所述接线端子设置在所述盖板的外顶部，所述电容器芯组通过引线与所述接线端子连接；

所述外壳内填充有绝缘树脂，所述绝缘树脂将所述电容芯包覆密封；

压电能量换能装置，所述压电能量换能装置固定连接在所述外壳上，且与所述接线端子电连接，适于将机械振动能转化为电能。

可选的，多个所述电容芯彼此并联，多组所述电容单组彼此串联。

可选的，所述绝缘树脂为环氧树脂。

可选的，多个所述电容芯通过薄铜箔连接，适于降低连接电阻。

可选的，所述压电能量换能装置包括：

正电极板，所述正电极板适于收集正电荷；

负电极板，所述负电极板适于收集负电荷；

外框，所述外框与所述外壳固定连接，所述正电极板与所述负电极板相对间隔一段距离设置于所述外框中；

连接结构，所述正电极板、所述负电极板与所述外框通过所述连接结构连接；

压电条，所述压电条包括第一压电条和第二压电条，所述第一压电条的一端与所述正电极板连接，另一端与所述外框连接；所述第二压电条的一端与所述负电极板连接，另一端与所述外框连接。

可选的，所述连接结构包括第一连接结构和第二连接结构，所述第一连接结构的一端与所述正电极板相连，另一端与所述外框相连；所述第二连接机构的一端与所述负电极板相连，另一端与所述外框相连。

可选的，所述正电极板上设置有第一锚点，所述第一连接结构与所述正电极板通过所述第一锚点连接；

所述第一锚点还包括一个正向二极管，所述正电极板与所述正向二极管的正极相连，所述第一压电条与所述正向二极管的负极相连。

可选的，所述负电极板上设置有第二锚点，第二连接结构与负电极板通过所述第二锚点连接；

所述第二锚点还包括一个负向二极管，所述负电极板与所述负向二极管的负极相连，所述第二压电条与所述负向二极管的正极相连。

可选的，所述第一锚点的数量为4个，其中每两个一组，，两组所述第一锚点)分别分布在所述正电极板的左右边缘处；

所述第一连接结构的数量与所述第一锚点的数量相同，且每一个所述第一连接结构的一端均与相应的所述第一锚点相连接，另一端与所述外框的左右内侧壁相连接。

可选的，所述第二锚点的数量为4个，其中每两个一组，两组所述第二锚点分别分布在所述负电极板的上下边缘处；

所述第二连接结构的数量与所述第二锚点的数量相同，且每一个所述第二连接结构的一端均与相应的所述第二锚点相连接，，另一端与所述外框的上下内侧壁相连接。

相对于现有技术，本发明所述的高压干式电容器具有以下优势：

本发明所述一种高压干式电容器，将所述高压干式电容器放在具有震动的环境下，所述压电能量换能装置感应到外界的震动而自身发生振动，所述压电能量换能装置可以将自身振动产生的机械能转化成电能，并将该电能传送至所述高压干式电容器中，将电荷储存在所述高压干式电容器中，从而实现了节约能量，能量再利用的功能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的高压干式电容器的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的压电能量换能装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的压电能量换能装置的正视图；

图4为本发明实施例所述的正电极板的正视图；

图5为本发明实施例所述的负电极板的正视图；

图6为本发明实施例所述正、负电极板振动产生相对移动状态图。

附图标记说明：

1-外壳，2-电容单组，3-绝缘架，4-接线端子，5-压电能量换能装置，6-绝缘树脂，11-壳体，12-盖板，21-电容芯，51-外框，52-正电极板，53-负电极板，54-连接结构，55-压电条，521-第一锚点，531-第二锚点，541-第一连接结构，542-第二连接结构，551-第一压电条，552-第二压电条。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，在本发明的实施例中所提到的所有方向或位置关系均为基于附图的位置关系，附图中出现的“上下左右前后”坐标系，仅为了便于理解本发明和简化描述，而不是暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，不能理解为对本发明的限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

结合图1所示，图1为本发明实施例所述的高压干式电容器的结构示意图。本发明公开了一种高压干式电容器，所述高压干式电容器包括：外壳1，所述外壳1包括壳体11与盖板12；电容器芯组，所述电容器芯组包括多组电容单组2，所述电容单组2包括多个成列分布的电容芯21；所述电容单组2的分别固定在绝缘架3上，所述绝缘架3固定连接于所述壳体11内壁上；接线端子4，所述接线端子4设置在所述盖板12的外顶部，所述电容器芯组通过引线与所述接线端子4连接；所述外壳1内填充有绝缘树脂6，所述绝缘树脂6将所述电容芯21包覆密封；压电能量换能装置5，所述压电能量换能装置5固定连接在所述外壳1上，且与所述接线端子4电连接，适于将机械振动能转化为电能，并给所述高压干式电容器充电。

其中，将所述高压干式电容器放在具有震动的环境下，所述压电能量换能装置5感应到外界的震动而自身发生振动，所述压电能量换能装置5可以将自身振动产生的机械能转化成电能，当储存的电荷足够多时，便可将所储存的电荷传输至所述高压干式电容器中，将电荷储存在所述高压干式电容器中，从而实现了节约能量，能量再利用的功能。

较佳的，多个所述电容芯21彼此并联，多组所述电容单组2彼此串联，以适应环境所需要的高电压。

较佳的，多个所述电容芯21通过薄铜箔连接，适于降低连接电阻，可以增强所述电容芯21的热量的传导效果。且优选宽度较宽的薄铜箔。

较佳的，所述绝缘树脂6为环氧树脂，所述环氧树脂的绝缘性好，可以避免所述电容芯21发生漏电，且所述环氧树脂的导热性好，可以将所述电容芯21所产生的热量快速的传递出去，以防止温度过高。

较佳的，所述绝缘架3适于将所述电容芯21固定在所述壳体11中。

较佳的，所述接线端子4为两个，分别通过引线与所述电容器芯子2的正负极相连。

实施例二

结合图2所示，图2为本发明实施例所述的压电能量换能装置的结构示意图。如上所述的高压干式电容器，本实施例与上述实施例的不同之处在于，所述压电能量换能装置5包括：正电极板52，所述正电极板52适于收集正电荷；负电极板53，所述负电极板53适于收集负电荷；外框51，所述外框51与所述外壳1固定连接，所述正电极板52与所述负电极板53相对间隔一段距离设置于所述外框51中；连接结构54，所述正电极板52、负电极板53与所述外框51通过所述连接结构54连接；压电条55，所述压电条55包括第一压电条551和第二压电条552，所述第一压电条551的一端与所述正电极板52连接，另一端与所述外框51连接；所述第二压电条552的一端与所述负电极板53连接，另一端与所述外框51连接。

所述连接结构54包括第一连接结构541和第二连接结构542，所述第一连接结构541的一端与所述正电极板52相连，另一端与所述外框51相连；所述第二连接机构542的一端与所述负电极板53相连，另一端与所述外框51相连。

其中，所述第一连接结构52将所述正电极板52竖直固定在所述外框51中，所述第二连接结构53将所述负电极板53竖直固定在所述外框51中，且所述正电极板52与所述负电极板53相对平行间隔一段距离设置。

当所述压电能量换能装置5处于震动环境中，所述外框51、所述正电极板52、所述负电极板53均发生振动，在所述连接结构54的作用下，所述正电极板52、所述负电极板53与所述外框之间均发生相对运动；所述第一压电条551连接于所述外框51与所述正电极板52之间，由于所述正电极板52与所述外框51之间的相对运动，所述第一压电条551发生形变产生电荷，并流向所述正电极板52；所述第二压电条552连接于所述外框51与所述负电极板53之间，由于所述负电极板53与所述外框52之间的相对运动，所述第二压电条552发生形变产生电荷，并流向所述负电极板53；所述正电极板52、所述负电极板53分别与所述高压干式电容器的两个接线端子4通过导线相连，并将收集到的电荷通过所述导线传递给所述电容芯21的正负极上，实现将机械震动能转化为电能并储存在所述高压干式电容器中。

本发明公开了一种高压干式电容器，将所述高压干式电容器放在具有震动的环境下，所述压电能量换能器将环境中的振动机械能转化为电能，并用于给所述高压干式电容器充电，实现了节约能量，能量有效利用的功能。

较佳的，所述连接结构54为弹性导体结构，在具有较强的弹性的同时拥有较高的电导率，例如金属弹簧。

较佳的，所述压电条55为柔性压电材料，可以发生较大的形变而不轻易断裂。

实施例三

结合图2至图6所示，图3为本发明实施例所述的压电能量换能装置的正视图；图4为本发明实施例所述的正电极板的正视图；图5为本发明实施例所述的负电极板的正视图；图6为本发明实施例所述正、负电极板振动产生相对移动状态图。如上所述的高压干式电容器，本实施例与上述实施例的不同之处在于，所述正电极板52上设置有第一锚点521，所述第一连接结构541与所述正电极板52通过所述第一锚点521连接；所述第一锚点521还包括一个正向二极管，所述正电极板52与所述正向二极管的正极相连，所述第一压电条551与所述正向二极管的负极相连。

所述负电极板53上设置有第二锚点531，第二连接结构542与负电极板53通过所述第二锚点531连接；所述第二锚点531还包括一个负向二极管，所述负电极板53与所述负向二极管的负极相连，所述第二压电条552与所述负向二极管的正极相连。

所述第一压电条551紧邻所述第一连接结构541的至少一个侧边设置，但彼此不相连；所述第二压电条552紧邻所述第二连接结构542的至少一个侧边设置，但彼此不相连。

所述第一锚点521的数量为4个，其中每两个一组，分别分布在所述正电极板52的左右边缘处；所述第一连接结构541的数量与所述第一锚点521的数量相同，且所述第一连接结构541的一端连接所述第一锚点521，另一端与所述外框51的左右内侧壁相连接。

所述第二锚点531的数量为4个，其中每两个一组，分别分布在所述负电极板53的上下边缘处；所述第二连接结构542的数量与所述第二锚点531的数量相同，且所述第二连接结构542的一端连接所述第二锚点531，另一端与所述外框51的上下内侧壁相连接。

其中，所述正向二极管的正极连有所述正电极板52，负极连有所述第一压电条551，所述正向二极管只允许正电荷通过，即所述第一压电条551在发生形变时所产生的电荷中的正电荷才可以通过所述正向二极管进入到所述正电极板52中被收集；所述负向二极管的正极连有所述第二压电条552，负极连有所述负电极板53，所述负向二极管只允许负电荷通过，即所述第二压电条552在发生形变时所述产生的电荷中的负电荷才可以通过所述负向二极管进入到所述负电极板53中被收集；如此，所述正电极板52上收集的都是正电荷，所述负电极板53上收集的都是负电荷，所述正电极板52与所述负电极板53相对平行间隔一段距离设置，所述正电极板52与所述负电极板53之间有空气作为介质，即所述正电极板52、所述负电极板53、空气形成了一个电容，可以将所述压电条55产生的电能收集储存起来，当所述压电能量换能装置储存的电能足够多是，便可将所述电能通过导线传输给所述高压干式电容器，将电能储存在所述高压干式电容器中，实现所述高压干式电容器的充电。

将所述高压干式电容器放在具有震动的环境下，所述正电极板52、所述负电极板53通过导线与两个所述接线端子4连接，并将收集到的电荷通过所述导线传递给所述电容芯21的正负极上，实现将机械振动能转化为电能并储存在所述高压干式电容器中。

本发明公开了一种高压干式电容器，将所述高压干式电容器放在具有震动的环境下，所述压电能量换能器将环境中的振动机械能转化为电能，并用于给所述高压干式电容器充电，实现了节约能量，能量有效利用的功能。

较佳的，所述第一连接结构541的数量为4个，其中每两个一组，分别分布在所述正电极板52的左右边缘处；所述第二连接结构542的数量为4个，其中每两个一组，分别分布在所述负电极板53的上下边缘处；有利将所述正电极板52竖直固定在所述外框51中，所述负电极板53竖直固定在所述外框51中，且所述正电极板52与所述负电极板53相对平行间隔一段距离设置。

同时，所述第一连接结构541在所述正电极板52上左右设置，所述第二连接结构542在所述负电极板53上上下设置，所述正电极板52在所述第一连接结构541的牵制作用下主要是左右振动，所述负电极板53在所述第二连接结构542的牵制的作用下主要是上下振动，故所述正电极板52与所述负电极板53之间的相对运动的方向不同，导致所述正电极板52与所述负电极板53相对的面积减小，那么在所述正电极板52与所述负电极板53收集的电荷量不变的情况下，所述正电极板52与所述负电极板53相对的面积减小会使得所述压电能量换能器的输出电压增大，即所述正、负电荷可以更快的向所述高压干式电容器转移，缩短给所述高压干式电容器充电的时间。

较佳的，所述压电条55紧邻所述连接结构54设置，可以增大所述压电条55的形变量，进而增大电荷的产生，实现更多的振动机械能转化成电能。

较佳的，所述第一压电条551不止只设置在某一个所述第一连接结构541的两侧，每一个所述第一连接结构541的旁边都可以设置有所述第一压电条551，所述第一压电条551越多，可以将更多的振动机械能转化为电能。

较佳的，每一个所述第二连接结构542的旁边都设置有所述第二压电条552，所述第二压电条552越多，可以将更多的振动机械能转化为电能。

较佳的，所述正电极板52与所述负电极板53均为大小相同的方形极板。

实施例四

如上述的高压干式电容器，本实施例与上述实施例的不同之处在于，所述正电极板52的数量为多个，所述负电极板53的数量为多个，所述正电极板52与所述负电极板53交错间隔设置。

多个所述正电极板52通过一根导线引出，多个所述负电极板53通过一根导线引出，分别与两个所述接线端子4连接，将电荷传送至所述电容芯21的正、负极上，实现将机械震动能转化为电能并储存在所述高压干式电容器中。

本发明公开了一种高压干式电容器，将所述高压干式电容器放在具有震动的环境下，所述压电能量换能器将环境中的振动机械能转化为电能，并用于给所述高压干式电容器充电，实现了节约能量，能量有效利用的功能。多个所述正电极板52与多个所述负电极板53的设置，可以收集更多的电荷，提高振动机械能的电转化效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。