电源供应系统技术方案

本发明专利技术提供一种电源供应系统，适用于当多个储能装置发生储能不均时，可适当放电储能较多的储能装置，以保护系统，其包含有：多个具磁性电容的储能装置；多个电量调整模块，分别耦接于该些储能装置，每一电量调整模块用以调整相对应的储能装置的电量；稳压单元，耦接于该些储能装置，用于稳定该些储能装置所提供的电压值；以及处理单元，耦接于该稳压单元、该些储能装置与该些电量调整模块，用于依据该些储能装置的电量来控制该些电量调整模块，以使该储能装置具有相同电量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于 一种电源供应系统，尤指 一种当储能装置发生储能不均时，可适当方文电/f兹性电容(magnetic capacitor),以寸呆护系统的电源供应系统。
技术介绍
现今储能元件广泛运用于家电设备、手持式装置(例如移动电话(Mobile Phone) 、 PDA等)以及交通工具等产品，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4舌在内。电容是以物理反应的电位能形式来储能，在制作上较为筒单，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)，故只能被当作短暂储能使用。电池可分为一次电池及二次电池。 一次电池仅能使用一次，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明显优于一般电容，而可应用于各种 电力供应装置，但是，缺点是其所能产生的瞬间电力输出会受限于化学反 应速率，而无法快速地充放电或进行高功率输出，且充放电次数有限，过度 充放时易滋生各种问题；例如目前所使用的蓄电池，虽然标榜着可重复使 用，但还是有其寿命的限制。且蓄电池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，且容易损坏，原因在于蓄电池是利用化 学能转换为电能，化学物质要常保其活性，才不至于失效变质，当原来的化 合物活性都作用完或将近用完时，便无法再进行新的化学反应，进而导致蓄 电池老化而宣告寿终。超级电容是一种介于电池与电容间的元件，又称双电层电容(Electrical Double-Layer Capacitor),因同时通过部分物理储能、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之间。但其缺点是因有化学材料而 具化学特性，而易有如电池的漏电现象，又加上因还有部分是物理特性的放 电速度快的现象，前述两种因素下很快就会没电，无法达到有效蓄电功能。 甚至，超级电容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，内阻较大，因而不适用于交流电路，且如果使用不 当会造成电解质泄漏等现象。是以，上述已知储能元件的技术，皆无法同时达到电源供应系统所要求 的寿命长(高充放电次数)、高能量储存密度、瞬间高功率输出、及快速充放 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 存电能的容量较不易改变，且外围相关的电路在规划上也较不弹性，故已知 技术仍有改良精进之处。此外，当传统的电源供应系统设有多个能量储存装置时，若该等能量储 存装置不管是为上述的那一种已知储能元件，因各个储能元件在放电时会有 放电速度不一致现象，这现象将导致其里面储能状况，有的储电较多，有的 储电较少，就会使得储电较多的能量储存装置对于耐压的可承受性会降低， 容易成为短路故障的源头，势必危害到整个电源供应系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一目的，在于提供一种电源供应系统，应用具有低 成本、寿命长(高充放电次数)、能量储存密度高、体积小、重量轻、容量大、 无需维护、环保低污染等优点的能量储存装置。本专利技术的另一目的，是提供一种通过磁性电容的能量储存密度高于绝大 多数的电容及电池，因此利用多个磁性电容来作为电源供应系统中的能量储 存装置，并且可以使得所有储能装置均具有相同的电量。本专利技术的目的之一在于提供一种当多个储能装置发生储能不均时，通过 》兹性电容(magnetic capacitor)高充方文电次数特性而使具最高电压者先行放 电，直到所有储能装置的电压值均等时才一起放电，以保护整个系统的电源 供应系统。依据本专利技术的一个方面，其是揭露一种包含有具石兹性电容(magnetic capacitor)的储能装置的电源供应系统，包含有多个储能装置；多个电量调整模块，分别耦接于该些储能装置，每一电量调整模块用以调整相对应的储能装置的电量；稳压单元，耦接于该些储能装置，用于稳定该些储能装置 所提供的电压值；以及处理单元，耦接于该稳压单元、该些储能装置与该些 电量调整模块，用于依据该些储能装置的电量来控制该些电量调整模块，以 使该些储能装置具有相同电量。在一较佳实施例中，该储能装置包含至少一个磁性电容或包含由多个磁 性电容(magnetic capacitor)以串联、并联或串并联方式组成的》兹性电容组。在一较佳实施例中，该,兹性电容包含有第 一;兹性电极、第二^兹性电极以 及设于其间的介电层，其中该第 一磁性电极与第二磁性电极内具有磁偶极以 抑制该^兹性电容的漏电 流o在一较佳实施例中，该第一磁性电极包含有第一;兹性层，具有排列成 第一方向的磁偶极；第二磁性层，具有排列成第二方向的磁偶极；以及隔离 层，包含有非磁性材料，设于该第一磁性层与该第二磁性层之间；其中该第 一方向与该第二方向互为反向，以抑制该石兹性电容的漏电流。如上所述，由于本专利技术所提供的磁性电容电源供应系统可以使得所有储 能装置均具有相同的电量，因此可以避免当各个储能装置具有不同电量时所 造成整体电路容易短路故障的问题。此外，本专利技术的》兹性电容电源供应系统 的架构并不适用于传统具化学能的电池或超级电容，因为传统具化学能的电 池或超级电容并不像磁性电容具有极佳的能量储存能力及高充放电次数，所 以在放电调整电量的过程中会很快就损失极高比例的电量，而无法提供充足 的电量。附图说明图1为本专利技术的磁性电容与其它已知能量储存媒介的比较示意图。 图2为本专利技术一实施例中磁性电容的结构示意图。 图3为本专利技术的另一实施例中第一磁性电极的结构示意图。 图4为本专利技术另一实施例中一磁性电容组的示意图。 图5所绘示的为本专利技术的一实施例的包含有具磁性电容的储能装置的电 源供应系统的简化方块图。 [主要元件标号说明] 100: -磁性电容110、120: f兹4生电才及115、125、 113、 117:磁偶极130:介电层112、116:》兹性层114:隔离层200:万兹性电容组300:电源供应系统310、320、 330:储能装置312、322、 332:电量调整模块316、326、 336:控制单元340:稳压单元350:处理单元360:负载具体实施例方式在本说明书以及上述的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的 元件，而本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼 同 一个元件，本说明书及上述的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分 元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则，在通篇说明书及上述的请求项当中所提及的r包含有」为开放式的用语，故应解释成r包 含有但不限定于」，此外，r耦接」 一词在此是包含有任何直接及间接的电气连接手段，因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置 可以直接电气连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连 接至该第二装置。本专利技术所揭示的储能装置包含有至少 一磁性电容，其一特征在于使用磁 性电容作为能量储存装置以及电力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源供应系统，包含有：　　多个储能装置；　　多个电量调整模块，分别耦接于该些储能装置，每一电量调整模块用以调整相对应的储能装置的电量；　　稳压单元，耦接于该些储能装置，用于稳定该些储能装置所提供的电压值；以及　　处理单元，耦接于该稳压单元、该些储能装置与该些电量调整模块，用于依据该些储能装置的电量来控制该些电量调整模块，以使该些储能装置具有相同电量。

【技术特征摘要】
1.一种电源供应系统，包含有多个储能装置；多个电量调整模块，分别耦接于该些储能装置，每一电量调整模块用以调整相对应的储能装置的电量；稳压单元，耦接于该些储能装置，用于稳定该些储能装置所提供的电压值；以及处理单元，耦接于该稳压单元、该些储能装置与该些电量调整模块，用于依据该些储能装置的电量来控制该些电量调整模块，以使该些储能装置具有相同电量。2. 根据权利要求1所述的电源供应系统，其中该些电量调整模块为多个 放电模块，以及该处理单元从该些储能装置中检测出具有最低电量的储能装 置，并控制该些放电模块以使其它储能装置的电量等于该最低电量。3. 根据权利要求2所述的电源供应系统，其中各该放电模块包含有 开关，耦接于相对应的储能装置；以及控制单元，耦接于该开关与该处理单元，用于接收该处理单元的控制信 号以控制该开关来决定是否将相对应的该储能装置经由该控制单元放电，以 使相对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许跃腾，
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[中国|台湾]