具阻尼功能的儲電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型有關于一種具阻尼功能的儲電裝置,其是一種由多個電容電堆做串/并聯所組成的電容電堆電池。
【背景技術】
[0002]電池裝置就是一種儲能裝置。其中,鋰電池是目前使用最為普遍的電池裝置。鋰電池是一種不太穩定的電池裝置,危險性高,而且在使用上也有很多限制。例如:鋰電池在使用中不能過充、過放,如果發生過充、過放的情形,會造成鋰電池損壞或報廢。對鋰電池的充電時,環境溫度不能超過產品所設定的溫度范圍。鋰電池在不同溫度下放電曲線是不同的,其放電電壓及放電時間也不同。
[0003]電容有暫存電能的特性,但都無法作為儲電裝置。圖1A揭示一無極性電容,其多用于電氣耦合的電路中。圖1B揭示一有極性電容,其在電路中多用于濾波及緩沖作用。圖1C揭示一有極性超級電容,在電路中多用于暫存電能,不是真正的儲電裝置。圖1D揭示一無極性超級電容(在電路中可被極化),在電路中多用于暫存電能,不是真正的儲電裝置。圖1E揭示一有極性超高電容,在電路中多用于大直流電力傳輸的濾波作用。前述五種電容都無法真正儲存電能,不具有電池或二次電池的功能。
[0004]鋰電池最大的特點是「比能量」高,也造成本身為高內阻(DCR),不宜作快充、快放。坊間有將鋰電池與超高電容(Pseudo Cap)并聯使用。所述超高電容的容量大到接近電池容量。該超高電容有隔離直流電的特性,充電上有一定的困難性。鋰電池與超高電容并聯使用時,在高壓充電下偶會發生瞬間短路的情形,穩定性差。
[0005]業內亦有將鋰電池與超級電容(Super Cap)并聯使用。所述超級電容在充電時會產生強大的靜電場(極化效應),并因電容特性的反法拉力,阻礙充電,電位上升,溫度上升,對鋰電池造成不利使用的環境溫度。不論鋰電池是與超高電容(Pseudo Cap)并聯使用,還是與超級電容(Super Cap)并聯使用,都不能排除前述鋰電池本身穩定性差的問題。
【發明內容】
[0006]本實用新型主要目的在提供一種具阻尼功能的儲電裝置,其是由多數個電容電堆做串/并聯所組成的電容電堆電池,其可搭配適當地充電器達到快充、快放的目的。
[0007]本實用新型再一目的在提供一種具阻尼功能的儲電裝置,其內阻(DCR)極低,在充、放電中發生瞬間短路時不會造成溫度升高,裝置的穩定性高。
[0008]為達到以上的目的,乃提供一種具阻尼功能的儲電裝置,其是由多個電容電堆做串/并聯所組成的電容電堆電池。所述每一電容電堆包含有:一超級電容(Super Cap)、及一超高電容(Pseudo Cap) ο該超級電容為內部設有分隔板的無極性電容。該超高電容為有極性的電化學電容。該超級電容與該超高電容之間為電性并聯連結。該超級電容的容量接近或等于該超高電容。所述電容電堆在充電時,該超級電容會產生極化效應而充入電壓型態的電能。充入該超級電容內的電能會因電位平衡關系,快速地轉換成電流型態的電能流入該超高電容內儲存,謂的阻尼效應(Damping effect) ο
[0009]根據本實用新型提出的具阻尼功能的儲電裝置,其中,該超級電容為能夠在充電時產生強大靜電場的EDLC。
[0010]根據本實用新型提出的具阻尼功能的儲電裝置,其中,該超高電容為金屬氧化物所制成的電化學電容。
【附圖說明】
[0011]圖1A為無極性電容的示意圖。
[0012]圖1B為有極性電容的示意圖。
[0013]圖1C為有極性超級電容的示意圖。
[0014]圖1D為無極性超級電容的示意圖。
[0015]圖1E為有極性超高電容(Pseudo Cap)的示意圖。
[0016]圖2為本實用新型實施例的結構示意圖。
[0017]圖3為圖2所示實施例中電容電堆的結構圖。
[0018]圖4為阻尼充電裝置對本實用新型實施例進行充電的電路方塊圖。
[0019]圖5為本實用新型的等效電路圖。
[0020]附圖標記說明:10_電容電堆電池;11_電容電堆;12-超級電容;13-超高電容;20-充電裝置;21_電源輸出裝置;22_控制電路;23_阻尼電感;24_高頻振蕩開關;30_電能產生裝置;40_負載;50_串/并自動開關;51_電性串聯的超級電容;52_電性并聯的超高電容;L1-串聯性質的電感;L2-并聯性質的電感;R1-電阻;R2-電阻。
【具體實施方式】
[0021]請參閱圖2、圖3。本實用新型所揭露的具阻尼功能的儲電裝置,是由多個電容電堆11做串/并聯所組成的電容電堆電池10。所述儲電裝置必須使用具有阻尼功能的充電裝置來充電,例如:已核準的新型第M484854號「阻尼充電裝置」。
[0022]前述電容電堆電池10中的每一電容電堆11包含有:一超級電容(Super Cap) 12、及一超高電容(Pseudo Cap) 13?該超級電容12為內部設有分隔板的無極性電容。該超高電容13為有極性的電化學電容。該超級電容12與該超高電容13之間為電性并聯連結,以及隱藏式的物理性串聯(極化)。該超級電容12的容量接近或相等于該超高電容13的容量。實作時,以該超級電容12的容量為該超高電容13的容量的90 _ 110%范圍內為較佳。對該電容電堆電池10充電時,每一電容電堆11的超級電容12會產生極化效應而充入電壓型態的電能。因該超級電容與該超高電容的電位平衡關系,令充入該超級電容12內的電能會快速地轉換成電流型態的電能流入該超高電容13內儲存,使該超級電容與該超高電容的電位逐漸趨于相同,并終止于完全相同。此謂的具有共振現象的阻尼效應(Dampingeffect)ο
[0023]請參閱圖4,具有阻尼功能的充電裝置20對該電容電堆電池10充電時,對任一電容電堆11而言,是利用該超級電容12能夠產生強大的極化作用,而將電能充入該電容電堆11的超級電容12內。充入該超級電容12內的電能會快速地轉換成電流型態的電能存入該超高電容13內。所述充電裝置20包含:一電源輸出裝置21、一控制電路22、一阻尼電感23、及一高頻振蕩開關24。該電源輸出裝置21能夠與一電能產生裝置30連接,其主要將電能產生裝置30所