[发明专利]干式轨道交通机车储能电容器及其制备方法

说明书

本发明提供一种干式轨道交通机车储能电容器及其制备方法，涉及储能电容器技术领域，本方法中，首先确定待制备干式轨道交通机车储能电容器的电气参数；电气参数至少包括：工作电流有效值、损耗角正切值、额定电压、最大冲击电流；然后基于上述电气参数，选取待制备干式轨道交通机车储能电容器的元件材料及制备工艺，并根据制备工艺，对元件材料进行加工，得到待制备干式轨道交通机车储能电容器的样品。本发明能够根据实际轨道机车的具体情况，确定出需要制备的电容器的各项电气参数，基于该电气参数，对制备材料及制备工艺进行选择及制备，得到满足需求的干式轨道交通机车储能电容器。

技术领域

本发明涉及储能电容器技术领域，尤其是涉及一种干式轨道交通机车储能电容器及其制备方法。

背景技术

近年来，我国城市轨道交通发展突飞猛进，地铁、高铁、动车等成了主要交通工具。轨道交通机车电容器是轨道交通工具中重要的设备器件。而这种电容器国内的制造技术还停留在传统的电力电容器的水平上。有为数不多的电容器厂家开始研发和试制、量产超级电容器，但技术和材料工艺等还不能与国外先进技术相比，还需大量进口，所以研发适用于轨道机车的电容器迫在眉睫。

轨道机车电容器从技术原理层面上讲，不同于静止的交流电力电容器，也不同于一般的直流滤波电力电容器，它的工作状态是在有固定频率开关条件下，如图1所示，当电动机加速时，电功率从交流电源通过整流器——逆变器——输送给电动机，使机车加速；另一方面，在机车减速或暂停状态下将电动机尚未释放的动能从电动机——逆变器——整流器返回给交流电源，使机车减速。该电容器作为储能元件，在可控硅斩波电路中，起逆变换流作用，不停的转换电能，保证车辆正常行驶，且电容器的可靠性要求必须高于其他电容器。

现有的电容器中，传统油浸式直流电力电容器，体积笨重，易污染，且对高压大电流具有不适应性，而超级电容器成本昂贵、工艺不成熟以及对进口的依赖性很强。因此，为满足现行机车设备的市场需要，迫切需要在传统的油浸式电容器和超级电容器之间对电力储能电容器进行创新。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种干式轨道交通机车储能电容器及其制备方法，能够根据实际机车的具体情况，确定出需要制备的电容器的各项电气参数，基于该电气参数，对制备材料及制备工艺进行选择及制备，得到满足需求的干式轨道交通机车储能电容器。

第一方面，本发明实施例提供了一种干式轨道交通机车储能电容器制备方法，包括：

确定待制备干式轨道交通机车储能电容器的电气参数；电气参数至少包括：工作电流有效值、损耗角正切值、额定电压、最大冲击电流；

基于电气参数，选取待制备干式轨道交通机车储能电容器的元件材料及制备工艺，并根据制备工艺，对元件材料进行加工，得到待制备干式轨道交通机车储能电容器的样品。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，基于电气参数，选取待制备干式轨道交通机车储能电容器的元件材料及制备工艺，并根据制备工艺，对元件材料进行加工，得到待制备干式轨道交通机车储能电容器的样品，具体包括：

选取进口聚丙烯薄膜材料，制备两层聚丙烯薄膜，作为待制备干式轨道交通机车储能电容器的绝缘介质；

在每层聚丙烯薄膜上蒸镀金属层；金属层的材料为锌铝合金；金属层的面积小于聚丙烯薄膜的面积，在聚丙烯薄膜的一侧形成预留边；

采用梯形镀膜技术，对与预留边相对的金属层的一侧边缘进行加厚处理，得到两块边缘加厚的蒸镀锌铝层的金属化薄膜；

将两块边缘加厚的蒸镀锌铝层的金属化薄膜，以聚丙烯薄膜为接触面背靠背贴合在一起；

采用喷金工艺，在两块边缘加厚的蒸镀锌铝层的金属化薄膜的金属层一侧分别形成一层喷金层，形成金属化膜；