一种具储能与节能效益的循环供电系统，包括：一供电单元，包含有盘式发电机与绿电电源、一电容单元，包含有多组超级电容器、一电池单元、一负载单元，包含有外部负载与驱动马达、一备载电源以及一控制单元；当低负载时供电单元可将多余电能输往电容单元，使多组超级电容器循序充电，再放电给电池单元进行储存；当高负载时供电单元不足的电能则由电容单元与电池单元供应；由于本发明专利技术应用超级电容器其快速充、放电以及具有积蓄低能量电力的功能，因此本发明专利技术的循环供电系统可调节电力供需，同时具有储能与节能的效益。有储能与节能的效益。有储能与节能的效益。
【技术实现步骤摘要】
具储能与节能效益的循环供电系统
[0001]本专利技术有关一种供电系统，尤指应用超级电容与电池单元以调节电力供需平衡，进而得到较大储能与节能效益的一种循环供电系统。
技术介绍
[0002]发展绿电以及开发节能系统，已成为现今能源应用领域最为热衷的议题；由于绿电中包括太阳能发电与风力发电，其系统运转上都具有动力不连贯或动能不稳定的现象，因此其产生的电力也会因变动不定而无法直接供商业利用；又，节能系统是将电力的能量状态通过设备装置予以转换，最后再转回电能以放大能源的应用效率；但是，不论是绿电还是节能系统，都需通过储能装置将不稳定的电力或是过渡阶段的能量予以储存，再经由能量累积或能量转换以作后续的应用。
[0003]目前全世界对于各式的储能技术仍在持续发展中，但最广泛使用方式是采用电化学储能；其中，锂电池由于质量轻、体积小，是理想的二次充电电池，故在储能领域得到广泛的运用；但是，低电压的电力无法对锂电池进行充电，因此在太阳能发电领域中锂电池无法直接扮演储能的角色。再者，超级电容具备有高功率密度、充放电速度快、循环使用寿命长、可靠度高、工作温度范围广等特点，特别是超级电容的充放电过程属于可逆的物理反应，且其对于低电压电力的充电具有极佳的性能；然而，超级电容无法长时间储存大量的电荷，是其作为电源储存装置的致命伤。
[0004]发电机的功能在将动能转换成电能，一种盘式发电机是由动力轴驱动使转子带动转子上的磁铁同步旋转，再由磁铁的磁力线对定子上的线圈产生磁力切割，使定子上的线圈发生磁场变化，进而产生感应电流发电，因此，盘式发电机具有极佳的发电效益。
[0005]有鉴于低电压的电力无法对现有充电电池进行充电，而超级电容对于低电压电力具有极佳的充电性能，但却无法长时间储存大量的电荷；因此，如何应用超级电容与充电电池的各自优势，并将绿电的电能结合盘式发电机的发电效益，使不稳定或低能量的电力得以有效储存及利用，便成为本案专利技术人积极思考所欲突破的课题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的主要目的，在于提供一种结合超级电容与电池单元以储存供电单元多余的电能，并补足负载不足的所需，以达到储能与节能效益的一种循环供电系统。
[0007]本专利技术的次一目的，在于提供一种将绿能电源应用于供电单元中，使其不稳定及微小的电能得以经由超级电容其具有快速充、放电以及积蓄低能量电力的功能，予以积聚再提供负载单元，据以充分善用能源的一种具储能与节能效益的循环供电系统。
[0008]本专利技术的再一目的，在于提供一种将盘式发电机应用于供电单元中，利用其可降低线圈绕体与磁铁之间的磁组干扰进而得到较大发电效益的优点，据以提升其循环供电的效益。
[0009]为达上述目的，本专利技术包括：一供电单元、一电容单元、一电池单元、一负载单元、
一备载电源与一控制单元；其中，该供电单元包含一盘式发电机，且该盘式发电机承接一驱动马达带动而产生电力；该电容单元，具有多个电容组、并设有一充电接点与一放电接点，每一电容组分别具有多个超级电容器、及设有一充电电路与一放电电路，且该超级电容器分别与该充电电路进行并联，并与该放电电路进行串联，该充电接点则以一充电输入电路与该盘式发电机连接，使该多个电容组依序进行充、放电作业；该电池单元，包含锂电池、碳氢电池的任一形式，其设有一充电接点与一放电接点，且该充电接点以一放电输出电路与该电容单元的放电接点连接，使该电池单元承接其放电的电力并予以储存；该负载单元，包含一外部负载及该驱动马达，该外部负载以一第二负载电路与该盘式发电机连接以取得负载电力，该驱动马达则分别以一负载输入电路与该盘式发电机连接、以一第三负载电路与该电容单元的放电接点连接以及以一第四负载电路与该电池单元的放电接点连接，以驱转该驱动马达并进而带动该盘式发电机运转；该控制单元，包含一电能分配模块与一电路切换模块，该电能分配模块控制各电路的启闭时机与电能的分配，使该供电单元的电能可局部输往该负载单元与该电容单元，该电容单元的电能可局部输往该负载单元与该电池单元，以及该电池单元的电能可局部输往该负载单元；该电路切换模块则进行该多个电容组其充电电路与放电电路的切换，使其分别呈现一路闭合其他各路开启的状态，进而使该多个电容组得以循序进行各自的充电与放电作业。
[0010]当该供电单元产生的电力高于该负载单元所需者，多余的电能则输往该电容单元，对该多个电容组循序进行充电与放电，且其放电的电能则流入该电池单元进行电力储存；当该供电单元产生的电力低于该负载单元所需者，不足的电能则由该电容单元放电的电能供给，再不足则由该电池单元供应。
[0011]依据前揭特征，本专利技术中该供电单元更包含一绿电电源，该绿电电源为太阳能发电或风力发电的任一形式，且以一第二充电电路与该电容单元的充电接点连接，进而对该多个电容组进行充电作业。
[0012]依据前揭特征，本专利技术中更包含一备载电源，以一电池充电电路与该电池单元的充电接点连接，使在该供电单元于供电不足时可启用该备载电源对该电池单元进行充电作业。
[0013]依据前揭特征，本专利技术中更包含有逆向保护电路装置以防止逆向电流，其分别装设于该充电输入电路、第二充电输入电路以及该放电输出电路上，且该逆向保护电路装置包括二极管。
[0014]依据前揭特征，本专利技术中该盘式发电机包括，一承接该驱动马达传动的转动轴，二只定子载盘，枢设于转动轴上，多个线圈框架，分别环设于该定子载盘中，且各个线圈框架与该转动轴形成一偏移弧角；多个线圈绕体，其线圈匝数与绕线方向均相同，且嵌设于该线圈框架中；四只转子载盘，以2只为一组，两两有间隙地组设于该定子载盘两侧的转动轴上并与其同步旋转；多片磁铁，分别环设于该转子载盘且临近于该定子载盘的面侧，并令其两两相邻的磁铁其磁极相异，又该二转子载盘上的磁铁其两两相对的磁极相异；二组感应电路，分别对应该二只定子载盘的线圈绕体的绕线，其中一组感应电路连接该驱动马达，另一组感应电路则连接该外部负载。
[0015]依据前揭特征，本专利技术中该电路切换模块包括一机械转盘及一与该机械转盘连动控制的一放电切换开关，其中，该放电切换开关设置于各个电容组的放电电路上，该机械转
盘受外部元件带动而呈定速旋转，而该机械转盘旋转时可令该充电输入电路以及该第二充电输入电路循序与该多个电容组的充电电路接通以进行充电，且当切换至下一电容模块以进行充电作业时，并令该放电切换开关作动使该放电输出电路循序与完成充电的该电容组的放电电路接通以进行放电。
[0016]依据前揭特征，本专利技术中该电路切换模块包括一电压测量器、及与该电压测量器连动控制的一充电切换开关与一放电切换开关，其中，该电压测量器并接在该多个超级电容器的放电电路处，当进行充电作业的电容组其电压高于额定电压值时，即令该充电切换开关作动使该充电输入电路以及该第二充电输入电路循序与下一电容组的充电电路接通以进行充电，并令该放电切换开关同步作动使该放电输出电路循序与完成充电的该电容组的放电电路接通以进行放电。
[0017]依据前揭特征，本专利技术中该电能分配模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具储能与节能效益的循环供电系统，其特征在于，包括：一供电单元，包含一盘式发电机，且该盘式发电机承接一驱动马达带动而产生电力；一电容单元，具有多个电容组、并设有一充电接点与一放电接点，每一电容组分别具有多个超级电容器及设有一充电电路与一放电电路，且该超级电容器分别与该充电电路进行并联，并与该放电电路进行串联，该充电接点则以一充电输入电路与该盘式发电机连接，使该多个电容组依序进行充、放电作业；一电池单元，包含锂电池、碳氢电池的任一形式，其设有一充电接点与一放电接点，且该充电接点以一放电输出电路与该电容单元的放电接点连接，使该电池单元承接其放电的电力并予以储存；一负载单元，包含一外部负载及该驱动马达，该外部负载以一第二负载电路与该盘式发电机连接以取得负载电力，该驱动马达则分别以一负载输入电路与该盘式发电机连接、以一第三负载电路与该电容单元的放电接点连接以及以一第四负载电路与该电池单元的放电接点连接，以驱转该驱动马达并进而带动该盘式发电机运转；一控制单元，包含一电能分配模块与一电路切换模块，该电能分配模块控制各电路的启闭时机与电能的分配，使该供电单元的电能能够局部输往该负载单元与该电容单元，该电容单元的电能能够局部输往该负载单元与该电池单元，以及该电池单元的电能能够局部输往该负载单元；该电路切换模块则进行该多个电容组其充电电路与放电电路的切换，使其分别呈现一路闭合其他各路开启的状态，进而使该多个电容组得以循序进行各自的充电与放电作业。2.如权利要求1所述的具储能与节能效益的循环供电系统，其特征在于，该供电单元更包含一绿电电源，该绿电电源为太阳能发电或风力发电的任一形式，且以一第二充电电路与该电容单元的充电接点连接，进而对该多个电容组进行充电作业。3.如权利要求1或2所述的具储能与节能效益的循环供电系统，其特征在于，更包含一备载电源，以一电池充电电路与该电池单元的充电接点连接，使在该供电单元于供电不足时能够启用该备载电源对该电池单元进行充电作业。4.如权利要求2所述的具储能与节能效益的循环供电系统，其特征在于，更包含有逆向保护电路装置以防止逆向电流，其分别装设于该充电输入电路、第二充电输入电路以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄文正，
申请(专利权)人：鸿铭节能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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