具有保护功能的电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术是有关于一种具有保护功能的电源装置，包含：一用以储存电能且具有一第一端和一第二端的磁性电容单元、一可切换地将一第一节点电连接到该磁性电容单元的第一端的第一工作开关、一可切换地将一第二节点电连接到该磁性电容单元的第二端的第二工作开关，以及一可切换地将该第一节点电连接到该第二节点的隔离开关。当该磁性电容单元在一工作模式下且发生故障时，该隔离开关导通且该第一工作开关和该第二工作开关不导通，使该第一节点电连接到该第二节点，可以隔离该发生故障的磁性电容，进而使其他电路元件不会受故障磁性电容单元的影响，非常适于实用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有保护功能的电源装置，特别是涉及一种以磁性电 容单元作为电源且当 一磁性电容发生故障时，可隔离该故障磁性电容以保 护其他电路元件的电源装置。
技术介绍
现今储能元件广泛地运用于家电设备、手持式装置，例如移动电话 (Mobile Phone)、个人凄丈字助理(Personal Digital Assistant, PDA)等及 交通工具等产品，以满足人们对独立能源系统的需求。狭义的储能元件主 要是指电池，包含一次电池及二次电池产品；而广义的储能元件则泛指所 有具备储能功能的元件，包括暂时性储能的电容及电感，还有一种介于电 池与电容间的超级电容(Super capaci tor)也包括在内。电容是以物理反应的电位能形式来储能，在制作上较为简单，且具有充 放电速度快、高功率密度的特性，但是物理储能的效果却不佳(即储能容量 较小)，故只能被当做短暂储能使用。电池可以分为一次电池及二次电池。 一次电池^又能^吏用一次，无法通 过充电的方式再补充已被转化掉的化学能。而二次电池主要是利用化学能 的方式来进行能量储存，因此其能量储存密度将会明显优于一般电容，而可 应用于各种电力供应装置，但是在此同时，其所能产生的瞬间电力输出会 受限于化学反应速率，因此无法快速的充放电或进行高功率输出，且在多 次充放电后容量会下降，甚至长时间不使用，也会有容量下降问题。超级电容是一种介于电池与电容间的元件，又称为双电层电容 (Electrical Double-Layer Capacitor),通过部分物理储能、部分化学储 能架构，其功率密度及能量密度介于电池与电容间。但是，超级电容因为 具有化学材料而具有化学特性，而容易有漏电现象，又加上因为还有部分 是物理特性的放电速度快的现象，在前述两种因素下很快就会没电，并且受 限于电解质的分解电压(水系电解质IV、有机电解质约2. 5V)，所以其耐电 压低，再加上受到电极材料的成本影响，超级电容具有比其他电容、电池高 的价格能量比。一般储能元件的技术，皆无法同时达到寿命长(高充放电次数)、高能 量储存密度、瞬间高功率的输出、快速充放电等优点，且目前的二次电池 及超级电容皆需要电解液以化学的方式储存电能，并无法在一般现今的半导体制程下制造，因此一旦在封装完成后，其储存电能的容量较不容易改 变，且周边相关的电路在规划上也较不弹性，故现有技术仍有改良精进之处。由此可见，上述现有的储能元件在结构与使用上，显然仍存在有不便 与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不 费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而 一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决 的问题。因此如何能创设一种新型结构的具有保护功能的电源装置，实属当 前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的储能元件存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品 设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研 究创新，以期创设一种新型结构的具有保护功能的电源装置，能改进一般 现有的储能元件，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复 试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有的储能元件存在的缺陷，而提供一种新 型结构的具有保护功能的电源装置，所要解决的技术问题是使其当磁性电 容单元在一工作模式下且发生故障时，该隔离开关导通且该第一工作开关 和该第二工作开关不导通，使该第一节点电连接到该第二节点，以隔离该故 障的磁性电容，进而使得其他电路元件不受该故障磁性电容单元的影响，非 常适于实用。本专利技术的另一目的在于，克服现有的储能元件存在的缺陷，而提供一种 新型结构的具有保护功能的电源装置，所要解决的技术问题是使其当磁性 电容单元在一测试才莫式下时，该第一测试开关和该第二测试开关导通，使该 第三节点电连接至该磁性电容单元的第 一端，并且该第四节点电连接至该 i兹性电容单元的第二端，以将该,兹性电容单元隔离于工作汇流排的回路之 外，进而利用测试汇流排来进行是否故障的测试，从而更加适于实用。本专利技术的还一目的在于，克服现有的储能元件存在的缺陷，而提供一种 新型结构的具有保护功能的电源装置，所要解决的技术问题是借由控制该 等开关的导通与否，来改变该等磁性电容单元的串并联关系，因此可在原 有电路结构下，轻易完成磁性电容单元串联或并联，以利于在同一架构的 大量生产下仍然可以达到多样化应用的目的。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本专利技术提出的 一种具有保护功能的电源装置，包含一个用以储存电能且具 有一个第 一端和一个第二端的磁性电容单元、 一个可切换地将一个第 一节点电连接到该^t性电容单元的第 一端的第 一工作开关、 一个可切换地将一 个第二节点电连接到该磁性电容单元的第二端的第二工作开关，以及一个可切换地将该第 一节点电连接到该第二节点的隔离开关；当该磁性电容单 元在一个工作模式下且故障时，该隔离开关导通且该第一工作开关和该第 二工作开关不导通，使该第一节点电连接到该第二节点。本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其中当该磁性电容单元在 该工作模式下且没有故障时，该隔离开关不导通且该第一工作开关和该第 二工作开关导通。较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其中当该磁性电容单元在 一个测试模式时，该磁性电容单元的第 一端和第二端接收一个用于测试该 磁性电容单元是否故障的测试讯号，且该隔离开关导通，该第一工作开关 和该第二工作开关不导通。较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其中当该磁性电容单元在 一个测试模式下时，该隔离开关不导通，该第一工作开关和该第二工作开 关导通，该磁性电容单元的第一端和第二端经由导通的该第一工作开关和 该第二工作开关接收一个用于测试该磁性电容单元是否故障的测试讯号。较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其还包含一个可切换地将 一个第三节点电连接到该磁性电容单元的第一端的第一测试开关，及一个 可切换地将一个第四节点电连接到该磁性电容单元的第二端的第二测试开关；当该7磁性电容单元在该工作模式下，该第一测试开关和该第二测试开关 不导通。较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其中当该磁性电容单元在 一个测试模式下，该第一测试开关和该第二测试开关导通，且该磁性电容单 元的第一端和第二端分别经由该第一测试开关和该第二测试开关接收用于 测试该磁性电容单元是否故障的测试讯号。较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其中当该磁性电容单元在 一个测试模式下，该第一测试开关和该第二测试开关导通，使该磁性电容单 元的第一端和第二端分别经由该第一测试开关和该第二测试开关输出用于 测试该磁性电容单元是否故障的输出讯号。较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其还包含一个第三测试开 关，可切换地将该第三节点电连接到该第四节点，当该,兹性电容单元在一个 测试模式下时，该第三测试开关不导通。较佳地，前述的具有保护功能的电源装置，其还包含一个工作汇流排 和一个测试汇流排，该第 一节点和该第二节点电连接该工作汇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有保护功能的电源装置，其特征在于该具有保护功能的电源装置包含一个用以储存电能且具有一个第一端和一个第二端的磁性电容单元、一个可切换地将一个第一节点电连接到该磁性电容单元的第一端的第一工作开关、一个可切换地将一个第二节点电连接到该磁性电容单元的第二端的第二工作开关，以及一个可切换地将该第一节点电连接到该第二节点的隔离开关；当该磁性电容单元在一个工作模式下且故障时，该隔离开关导通且该第一工作开关和该第二工作开关不导通，使该第一节点电连接到该第二节点。

【技术特征摘要】
1、一种具有保护功能的电源装置，其特征在于该具有保护功能的电源装置包含一个用以储存电能且具有一个第一端和一个第二端的磁性电容单元、一个可切换地将一个第一节点电连接到该磁性电容单元的第一端的第一工作开关、一个可切换地将一个第二节点电连接到该磁性电容单元的第二端的第二工作开关，以及一个可切换地将该第一节点电连接到该第二节点的隔离开关；当该磁性电容单元在一个工作模式下且故障时，该隔离开关导通且该第一工作开关和该第二工作开关不导通，使该第一节点电连接到该第二节点。2、 如权利要求1所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于当该磁性电容单元在该工作模式下且没有故障时，该隔离开关不导通且该第一工作开关和该第二工作开关导通。3、 如权利要求1所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于当该磁性电容单元在一个测试才莫式时，该》兹性电容单元的第 一端和第二端接收一个用于测试该磁性电容单元是否故障的测试讯号，且该隔离开关导通，该第一工作开关和该第二工作开关不导通。4、 如权利要求1所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于当该磁性电容单元在一个测试模式下时，该隔离开关不导通，该第一工作开关和该第二工作开关导通，该磁性电容单元的第一端和第二端经由导通的该第一工作开关和该第二工作开关接收一个用于测试该磁性电容单元是否故障的测试讯号。5、 如权利要求1所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于其还包含一个可切换地将一个第三节点电连接到该磁性电容单元的第一端的第一测试开关，及一个可切换地将一个第四节点电连接到该磁性电容单元的第二端的第二测试开关；当该^t性电容单元在该工作才莫式下，该第一测试开关和该第二测试开关不导通。6、 如权利要求5所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于当该磁性电容单元在一个测试模式下，该第一测试开关和该第二测试开关导通，且该磁性电容单元的第一端和第二端分别经由该第一测试开关和该第二测试开关接收用于测试该^t性电容单元是否故障的测试讯号。7、 如权利要求5所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于当该磁性电容单元在一个测试模式下，该第一测试开关和该第二测试开关导通，使该,兹性电容单元的第一端和第二端分别经由该第一测试开关和该第二测试开关输出用于测试该^f兹性电容单元是否故障的输出讯号。8、 如权利要求5所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于其还包含一个第三测试开关，可切换地将该第三节点电连接到该第四节点，当该磁性电容单元在一个测试模式下时，该第三测试开关不导通。9、 如权利要求5所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于其还包含一个工作汇流排和一 个测试汇流排，该第 一 节点和该第二节点电连接该工作汇流排，该第三节点和该第四节点电连接该测试汇流排。10、 如权利要求1所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于其中所述的磁性电容单元是单一个磁性电容，或是由多数个磁性电容以串联、并联或混合串并联方式组成的 一个;兹性电容组。11、 如权利要求10所述的具有保护功能的电源装置，其特征在于其中所述的磁性电容包含有 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑青峯，周锦城，
申请(专利权)人：光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]