專利名稱：電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源系統(tǒng)，特別是涉及一種可以同時分群進行充電與放電，使供
電不間斷的電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今儲能元件廣泛運用于家電設(shè)備、手持式裝置(例如移動電話(Mobile Phone)、個人數(shù)字助理等)、或不斷電系統(tǒng)(UPS)以及交通工具等產(chǎn)品，以滿足人們對獨立 能源系統(tǒng)的需求。狹義的儲能元件主要指電池，包含一次電池及二次電池產(chǎn)品；而廣義的儲 能元件則泛指所有具備儲能功能的元件，包括暫時性儲能的電容及電感，還有一種介于電 池與電容之間的超級電容(Super capacitor)也包括在內(nèi)。 電容是以物理反應(yīng)的電位能形式來儲能，在制作上較為簡單，且具有充放電速度 快、高功率密度的特性，但是物理儲能的效果卻不佳(即儲能容量較小)，所以只能被當做 短暫儲能使用。 電池可以分為一次電池及二次電池。 一次電池僅能使用一次，無法通過充電的方 式再補充已被轉(zhuǎn)化掉的化學(xué)能。而二次電池主要是要是利用化學(xué)能的方式來進行能量儲 存，因此其能量儲存密度將會明顯優(yōu)于一般的電容，而可應(yīng)用于各種電力供應(yīng)裝置，但是在 此同時，其所能產(chǎn)生的瞬間電力輸出會受限于化學(xué)反應(yīng)速率，因此無法快速的充放電或進 行高功率輸出，且在多次充放電后容量會下降，甚至長時間不使用，也會存在有容量下降的 問題。 超級電容是一種介于電池與電容之間的元件，又稱為雙電層電容(Electrical
Double-Layer Capacitor)，通過部分物理儲能、部分化學(xué)儲能架構(gòu)，其功率密度及能量密
度介于電池與電容之間。但是，超級電容因為具有化學(xué)材料而具有化學(xué)特性，而容易有漏電
現(xiàn)象，又加上因為還有部分是物理特性的放電速度快的現(xiàn)象，在前述兩種因素下很快就會
沒電，且受限于電解質(zhì)的分解電壓(水系電解質(zhì)1V、有機電解質(zhì)約2. 5V)，所以其耐電壓低，
再加上受到電極材料的成本影響，超級電容具有比其他電容、電池高的價格能量比。 以往儲能元件的技術(shù)，皆無法同時達到壽命長(高充放電次數(shù))、高能量儲存密
度、瞬間高功率的輸出以及快速充放電等優(yōu)點，并且目前的二次電池及超級電容皆需要電
解液以化學(xué)的方式儲存電能，并無法在一般現(xiàn)今的半導(dǎo)體制造工藝(制程)下制造，因此一
旦在封裝完成后，其儲存電能的容量較不容易改變，且周邊相關(guān)的電路在規(guī)劃上也較不彈
性，所以以往技術(shù)仍有改良精進之處。 目前傳統(tǒng)的車用或不斷電系統(tǒng)(UPS)是需要大電能給負載使用，因此所用的儲能 元件組，為了提供大電流給負載以及延長供電時間，通常是由多個儲能元件并聯(lián)一起所組 成。 此外，以往的電源系統(tǒng)雖然可能包含多個儲能元件，但是因為無法在同一時間點 使部分儲能元件進行充電且其他儲能元件進行放電，所以在使用的過程中，隨著電壓逐漸 下降而不能有效利用時間補充，而存在有導(dǎo)致無法連續(xù)使用又浪費時間的缺陷。
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由此可見，上述現(xiàn)有的電源系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟 待加以進一步改進。為解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長 久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題， 此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)，實屬當前 重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的電源系統(tǒng)存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的電
源系統(tǒng)，所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以同時分群進行充電與放電，使供電不間斷的 電源系統(tǒng)，非常適于實用。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)包含多個儲能單元，可分別進行充電或放電；一個充電單 元，電連接于每一儲能單元，可對至少一個儲能單元進行充電；以及一個放電單元，電連接 于每一個儲能單元，當該充電單元正對至少一個儲能單元進行充電時，該放電單元可對剩 下儲能單元中的至少一個進行放電。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的儲能單元其中每一儲能單元是一磁性電容單元。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的充電單元包括多個充電開關(guān)，分別電連接所 述儲能單元且可在導(dǎo)通和不導(dǎo)通狀態(tài)間切換，當呈導(dǎo)通時，與該呈導(dǎo)通的充電開關(guān)電連接 的儲能單元被充電，該放電單元包括多個放電開關(guān)，分別電連接所述儲能單元且可在導(dǎo)通 和不導(dǎo)通狀態(tài)間切換，當呈導(dǎo)通時，與該呈導(dǎo)通的放電開關(guān)電連接的儲能單元進行放電。
較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的充電開關(guān)和放電開關(guān)，與同一個儲能單元電 連接的充電開關(guān)和放電開關(guān)不會同時導(dǎo)通。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其還包括一個控制單元，該控制單元控制每一充電開關(guān) 和每一放電開關(guān)的導(dǎo)通或不導(dǎo)通。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其還包含一 電連接于每一儲能單元的電壓量測單元，該 電壓量測單元偵測每一儲能單元的一電壓值，并提供給該控制單元，該控制單元將該電壓
值低于一參考值的儲能單元所對應(yīng)到的充電開關(guān)導(dǎo)通，且該控制單元將該電壓值高于該參 考值的儲能單元所對應(yīng)到的放電開關(guān)導(dǎo)通。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述充電單元還包括一輸入轉(zhuǎn)換器，該控制單元依
據(jù)所需充電的儲能單元數(shù)目，控制該輸入轉(zhuǎn)換器將一外部電源轉(zhuǎn)換成適合的充電電源，并
經(jīng)由導(dǎo)通的充電開關(guān)以轉(zhuǎn)換后的電源對該儲能單元或所述儲能單元充電。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述放電單元還包括一輸出轉(zhuǎn)換器，該輸出轉(zhuǎn)換器
經(jīng)由導(dǎo)通的放電開關(guān)接收儲能單元所釋放的電能，并進行適當?shù)霓D(zhuǎn)換，且將轉(zhuǎn)換后的電能輸出。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的充電單元還包括多個輸入轉(zhuǎn)換器，所述輸入 轉(zhuǎn)換器將一外部電源分別轉(zhuǎn)換成適合的充電電源，并經(jīng)由導(dǎo)通的充電開關(guān)以轉(zhuǎn)換后的電源 分別對所述儲能單元充電。
較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的磁性電容單元是單一個磁性電容，或是由多 個磁性電容以串聯(lián)、并聯(lián)或混合串并聯(lián)方式組成的一磁性電容組。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的磁性電容包含有一第一磁性電極、一第二磁 性電極以及設(shè)置于其間的一介電層，該第一磁性電極與第二磁性電極內(nèi)具有磁偶極以抑制 該磁性電容的漏電流。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的第一磁性電極包含有一個第一磁性層，具 有排列成第一方向的磁偶極；一個第二磁性層，具有排列成第二方向的磁偶極；及一個隔 離層，包含有非磁性材料，設(shè)置于該第一磁性層與該第二磁性層間；該第一方向與該第二方 向互為反向，以抑制該磁性電容的漏電流。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的第一磁性電極與第二磁性電極是包含有稀
土元素，該介電層是由氧化鈦、氧化鋇鈦或一半導(dǎo)體層所構(gòu)成。 較佳地，前述的電源系統(tǒng)，其中所述的半導(dǎo)體層為氧化硅。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明 電源系統(tǒng)至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明可在同一時間點，使部分儲能單元進行充 電、而其他儲能單元進行放電，所以在使用的過程中可以同時分群進行充電與放電，雖然電 壓逐漸下降卻可有效利用時間補充，使提供電力不間斷，能夠達到可連續(xù)使用又節(jié)省時間 的目的及功效。 綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)一種可同時分群進行充電與放電，使供電不間斷的電源 系統(tǒng)，其包含多個儲能單元、一充電單元以及一放電單元。所述儲能單元可以分別進行充電 或放電。該充電單元電連接于每一儲能單元，可對至少一個儲能單元進行充電。該放電單 元電連接于每一儲能單元，當該充電單元正對至少一個儲能單元進行充電時，該放電單元 可以對剩下儲能單元中的至少一個進行放電。所以在使用的過程中可以同時分群進行充電 與放電，雖然電壓逐漸下降卻可有效利用時間補充，使提供電力不間斷，能夠達到可連續(xù)使 用又節(jié)省時間的目的及功效。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為 一新穎、進步、實用的新設(shè)計。 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是本發(fā)明電源系統(tǒng)第一較佳實施例的電路圖。 圖2是本實施例的磁性電容與其他以往能量儲存媒介的比較示意圖。 圖3是本實施例中磁性電容的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本實施例的磁性電容另一實施例中第一磁性電極的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明另一實施例中一磁性電容單元組的示意圖。 圖6是本發(fā)明的該第一較佳實施例的電路圖，說明多個儲能單元共用一個輸入轉(zhuǎn) 換器。 圖7是本發(fā)明第二較佳實施例的電路圖，說明每一個儲能單元配置一個輸入轉(zhuǎn)換 器。
具體實施例方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的電源系統(tǒng)其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效， 詳細說明如后。 有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預(yù)定目 的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅提供參考與說明 之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
第一較偉實施例 請參閱圖1所示，是本發(fā)明電源系統(tǒng)第一較佳實施例的電路圖。本發(fā)明第一較佳 實施例的電源系統(tǒng)，包含n個儲能單元1、一充電單元11、一放電單元12、一控制單元4以 及一電壓量測單元5，且n > 2。 該充電單元11，電連接于每一儲能單元l，可以對至少一個儲能單元1進行充電， 并且包括n個充電開關(guān)2及一輸入轉(zhuǎn)換器6。 該放電單元12，電連接于每一儲能單元1，當該充電單元11正對至少一個儲能單 元1進行充電時，該放電單元12可以對剩下儲能單元1中的至少一個進行放電，并且包括 n個放電開關(guān)3，及一輸出轉(zhuǎn)換器7。 在本實施例中，每一儲能單元1為一種磁性電容單元。因為磁性電容單元是一種 新穎的儲能元件，且較以往的電池、電容、超級電容具有許多優(yōu)點，因此以下首先對磁性電 容單元作一介紹，然后再詳述如何在同一時間點，使部分儲能單元進行充電且其他儲能單 元進行放電。 磁性電容單元介紹 該磁性電容單元，可以是單一個磁性電容，或是由多個磁性電容以串聯(lián)、并聯(lián)或混 合串并聯(lián)方式組成的一磁性電容組。本實施例應(yīng)用的磁性電容，是一種以硅半導(dǎo)體為原料， 在一定的磁場作用下通過物理儲能方式實現(xiàn)高密度、大容量儲存電能的儲能元件。并且磁 性電容具有輸出電流大、體積小、重量輕、超長使用壽命、充放電能力佳以及沒有充電記憶 效應(yīng)等特性，因此拿來作為備用電源系統(tǒng)200的蓄電元件以取代以往的鉛酸蓄電池組，除 了可以減少備用電源系統(tǒng)200的體積、重量和制造成本之外，而且還可以實現(xiàn)系統(tǒng)免維護 以及提高系統(tǒng)使用壽命等優(yōu)點。 請參閱圖2所示，是本實施例的磁性電容與其他以往能量儲存媒介的比較示意 圖。由于以往的能量儲存媒介(例如傳統(tǒng)電池或超級電容)主要是利用化學(xué)能的方式來 進行能量儲存，因此其能量儲存密度將會明顯優(yōu)于一般電容，而可應(yīng)用于各種電力供應(yīng)裝 置，但是在此同時，其所能產(chǎn)生的瞬間電力輸出也會受限于化學(xué)反應(yīng)速率，而無法快速的充 放電或進行高功率輸出，并且充放電次數(shù)有限，在過度充放時容易滋生各種問題。相較于 此，由于磁性電容中儲存的能量全部是以電位能的方式進行儲存，因此，除了具有可與一般 電池或超級電容匹配的能量儲存密度之外，更因充分保有電容的特性，而具有壽命長(高 充放電次數(shù))、無記憶效應(yīng)、可進行高功率輸出以及快速充放電等特點，所以可以有效的解 決當前電池所遇到的各種問題。
請結(jié)合參閱圖3所示，是本實施例中磁性電容的結(jié)構(gòu)示意圖。磁性電容600，包含 有一第一磁性電極610、一第二磁性電極620，以及位于其間的一介電層630。該第一磁性電 極610與第二磁性電極620，是由具有磁性的導(dǎo)電材料所構(gòu)成，并借由適當?shù)耐饧与妶鲞M行 磁化，使第一磁性電極610與第二磁性電極620內(nèi)分別形成磁偶極(Magenetic Dipole)615 與磁偶極625，以在磁性電容600內(nèi)部構(gòu)成一磁場，對帶電粒子的移動造成影響，從而抑制 磁性電容600的漏電流。 所需要特別強調(diào)的是，圖3中的磁偶極615與磁偶極625的箭頭方向僅為一示意 圖。對于熟習(xí)該項技藝的技術(shù)人員而言，應(yīng)可了解到，磁偶極615與磁偶極625實際上是由 多個整齊排列的微小磁偶極所疊加而成，且在本發(fā)明中，磁偶極615與磁偶極625最后形成 的方向并無限定，例如可指向同一方向或不同方向。介電層630則是用來分隔第一磁性電 極610與第二磁性電極620，以在第一磁性電極610與第二磁性電極620處累積電荷，儲存 電位能。在本發(fā)明一實施例中，第一磁性電極610與第二磁性電極620是包含有磁性導(dǎo)電 材質(zhì)，例如稀土元素，介電層630則是由氧化鈦(Ti03)、氧化鋇鈦(BaTi03)或一半導(dǎo)體層， 例如氧化硅(Silicon Oxide)所構(gòu)成，然而本發(fā)明并不限于此，因此第一磁性電極610、第 二磁性電極620與介電層630，均可視產(chǎn)品的需求而選用適當?shù)钠渌牧稀?
現(xiàn)比喻說明本發(fā)明的磁性電容的操作原理如下。物質(zhì)在一定磁場下電阻改變的現(xiàn) 象，稱為"磁阻效應(yīng)"，磁性金屬和合金材料一般都有這種磁電阻現(xiàn)象，在通常情況下，物質(zhì) 的電阻率在磁場中僅產(chǎn)生輕微的減??；在某種條件下，電阻率減小的幅度相當大，比通常磁 性金屬與合金材料的磁電阻值高出IO倍以上，而能夠產(chǎn)生很龐大的磁阻效應(yīng)。若是進一步 結(jié)合麥斯威爾-華格納(Maxwell-Wagner)電路模型，磁性顆粒復(fù)合介質(zhì)中也可能會產(chǎn)生很 龐大的磁電容效應(yīng)。 在以往的電容中，電容值C是由電容的面積A、介電層的介電常數(shù)e。、、及厚度
d決定，如下式所示。 C = e 。 e rA/d 然而在本發(fā)明中，磁性電容600主要是利用第一磁性電極610與第二磁性電極620 中整齊排列的磁偶極來形成磁場來，使內(nèi)部儲存的電子朝同一自旋方向轉(zhuǎn)動，進行整齊的 排列，所以可以在同樣的條件下，容納更多的電荷，進而可以增加能量的儲存密度。類比于 以往電容，磁性電容600的運作原理相當于借由磁場的作用來改變介電層630的介電常數(shù)， 所以而可造成電容值的大幅提升。 此外，在本實施例中，第一磁性電極610與介電層630之間的介面631以及第二磁 性電極620與介電層630之間的介面632，均是為一不平坦的表面，使得介面631與介面632 的面積相較于一般平坦的表面，其表面積A更大，而能夠進一步提升磁性電容600的電容值 C。 請參閱圖4所示，是本發(fā)明另一實施例中第一磁性電極610的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā) 明另一實施例的第一磁性電極610，為一多層結(jié)構(gòu)，包含有一第一磁性層612、一隔離層614 以及一第二磁性層616。該隔離層614是由非磁性材料所構(gòu)成，而該第一磁性層612與第二 磁性層616則包含有具有磁性的導(dǎo)電材料，并在磁化時，借由不同的外加電場，使得第一磁 性層612與第二磁性層616中的磁偶極613與磁偶極617分別具有不同的方向，例如在本 發(fā)明的一較佳實施例中，磁偶極613與磁偶極617的方向是為反向，而能進一步抑制磁性電
8容600的漏電流。此外，需要強調(diào)的是，磁性電極610的結(jié)構(gòu)并不限于前述的三層結(jié)構(gòu)，而 可以類似的方式，以多個磁性層與非磁性層不斷交錯堆疊，再借由各磁性層內(nèi)磁偶極方向 的調(diào)整來進一步抑制磁性電容600的漏電流，甚至達到幾乎無漏電流的效果。
此外，由于以往的儲能元件多半是以化學(xué)能的方式進行儲存，因此都需要有一定 的尺寸，否則往往會造成儲量效率的大幅下降。相較于此，本發(fā)明的磁性電容600，是以電位 能的方式進行儲存，并且因為所使用的材料可適用于半導(dǎo)體制造工藝(制程)，所以可借由 適當?shù)陌雽?dǎo)體制程來形成磁性電容600以及周邊電路連接，進而能夠縮小磁性電容600的 體積與重量，由于此制作方法是可使用一般的半導(dǎo)體制造工藝(制程)達成的，所以在此不 再贅述。 請參閱圖5所示，是本發(fā)明另一實施例中一磁性電容組500的結(jié)構(gòu)示意圖。承前所 述，在本實施例中，是利用制造工藝(制程)在一硅基板上制作多個小尺寸的磁性電容600， 并借由適當?shù)慕饘倩瞥蹋谠摱鄠€磁性電容600之間形成電連接，從而構(gòu)成一個包含有 多個磁性電容600的磁性電容組500，再以磁性電容組500作為能量儲存裝置或外部裝置的 電力供應(yīng)來源。在本實施例中，磁性電容組500內(nèi)的多個磁性電容600是以類似陣列的方 式電連接，然而本發(fā)明并不限于此，而可根據(jù)不同的電壓或電容值需求，進行適當?shù)拇?lián)或 并聯(lián)，以滿足各種不同裝置的電力供應(yīng)需求。
同時充放電操作 在本實施例中，是以4個儲能單元1、4個充電開關(guān)2，以及4個放電開關(guān)3為例進 行說明，但是在實際應(yīng)用上并不限于此。 并且值得注意的是，上述開關(guān)2、3的名稱并未限定這些開關(guān)2、3的種類，或限定了 這些開關(guān)2、3是不同類型的開關(guān)，相反地，這些開關(guān)2、3可以是同一類型的開關(guān)，并且當該 儲能單元1以半導(dǎo)體制程制作時，這些開關(guān)2、3也可以半導(dǎo)體制程制作。
請參閱圖1 、圖6所示，圖6是本發(fā)明該第一較佳實施例的電路圖，說明多個儲能單 元共用一個輸入轉(zhuǎn)換器，且為了清楚說明，圖6中省略不畫出該控制單元4和該電壓量測單 元5，所述的充電開關(guān)2分別可切換的將所述儲能單元1電連接到輸入轉(zhuǎn)換器6，而所述的 放電開關(guān)3分別可切換的將所述儲能單元1電連接到輸出轉(zhuǎn)換器7。該電壓量測單元5分 別偵測每一儲能單元1的一電壓值，并提供給該控制單元4，然后該控制單元4將收到的電 壓值與一參考值比較，并將電壓值低于參考值的儲能單元1所對應(yīng)到的充電開關(guān)2導(dǎo)通和 放電開關(guān)3不導(dǎo)通，以使該儲能單元1被充電，且該控制單元4使其余電壓值高于參考值的 儲能單元1所對應(yīng)到的充電開關(guān)2不導(dǎo)通和放電開關(guān)3導(dǎo)通，以使其余儲能單元1開始放 電。圖6所示即是一儲能單元1正進行充電，而剩余三個儲能單元1正進行放電的例子。
該控制單元4依據(jù)所需充電的儲能單元1數(shù)目，控制該輸入轉(zhuǎn)換器6將一外部電 源轉(zhuǎn)換成適合的充電電源，并經(jīng)由導(dǎo)通的充電開關(guān)2以轉(zhuǎn)換后的電源對單一個該儲能單元 1或多個所述儲能單元1進行充電。 該輸出轉(zhuǎn)換器7經(jīng)由放電開關(guān)3接收儲能單元1所釋放的電能，并基于負載的大 小進行適當轉(zhuǎn)換，以供負載使用。
第二較佳實施例 請參閱圖7所示，是本發(fā)明第二較佳實施例的電路圖，說明每一個儲能單元配置 一個輸入轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明的第二較佳實施例與上述第一較佳實施例類似，其不同地方在于，第一實施例中所有的儲能單元1是共用一個輸入轉(zhuǎn)換器6，但是在第二實施例中，則該充電 單元11包括n個輸入轉(zhuǎn)換器6，以使每一個儲能單元1配置一個輸入轉(zhuǎn)換器6，因此在對儲 能單元l充電時，能視各自儲能單元l所需的電量分別充電，在本實施例中，是以配置4個 輸入轉(zhuǎn)換器6為例進行說明，但是在實際應(yīng)用上并不限于此，且為了清楚說明，圖中省略不 畫出該控制單元4和該電壓量測單元5。 綜上所述，本發(fā)明電源系統(tǒng)可以在同一時間點對部分的儲能單元1進行充電，而 對其余的儲能單元1進行放電，所以在使用的過程中，當某些進行放電的儲能單元1隨著電 壓逐漸下降至一參考值以下時，該控制單元4偵測到此情況便可以自動地即時充電，且改 用已充好電的儲能單元1來進行放電，如此即可在不必中斷整個電源系統(tǒng)的供電情況下， 達到有效率地利用時間又可連續(xù)使用的目的及功效。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì) 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種電源系統(tǒng)，其特征在于該電源系統(tǒng)包含多個儲能單元，可分別進行充電或放電；一個充電單元，電連接于每一儲能單元，可對至少一個儲能單元進行充電；以及一個放電單元，電連接于每一個儲能單元，當該充電單元正對至少一個儲能單元進行充電時，該放電單元可對剩下儲能單元中的至少一個進行放電。
2. 如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)，其特征在于所述的儲能單元其中每一儲能單元是一 磁性電容單元。
3. 如權(quán)利要求2所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的充電單元包括多個充電開 關(guān)，分別電連接所述儲能單元且可在導(dǎo)通和不導(dǎo)通狀態(tài)間切換，當呈導(dǎo)通時，與該呈導(dǎo)通的 充電開關(guān)電連接的儲能單元被充電，該放電單元包括多個放電開關(guān)，分別電連接所述儲能 單元且可在導(dǎo)通和不導(dǎo)通狀態(tài)間切換，當呈導(dǎo)通時，與該呈導(dǎo)通的放電開關(guān)電連接的儲能 單元進行放電。
4. 如權(quán)利要求3所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的充電開關(guān)和放電開關(guān)，與同 一個儲能單元電連接的充電開關(guān)和放電開關(guān)不會同時導(dǎo)通。
5. 如權(quán)利要求4所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其還包括一個控制單元，該控制單元控 制每一充電開關(guān)和每一放電開關(guān)的導(dǎo)通或不導(dǎo)通。
6. 如權(quán)利要求5所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其還包含一電連接于每一儲能單元的電 壓量測單元，該電壓量測單元偵測每一儲能單元的一電壓值，并提供給該控制單元，該控制 單元將該電壓值低于一參考值的儲能單元所對應(yīng)到的充電開關(guān)導(dǎo)通，且該控制單元將該電 壓值高于該參考值的儲能單元所對應(yīng)到的放電開關(guān)導(dǎo)通。
7. 如權(quán)利要求5所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的充電單元還包括一輸入轉(zhuǎn) 換器，該控制單元依據(jù)所需充電的儲能單元數(shù)目，控制該輸入轉(zhuǎn)換器將一外部電源轉(zhuǎn)換成 適合的充電電源，并經(jīng)由導(dǎo)通的充電開關(guān)以轉(zhuǎn)換后的電源對該儲能單元或所述儲能單元充 電。
8. 如權(quán)利要求5所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的放電單元還包括一輸出轉(zhuǎn)換 器，該輸出轉(zhuǎn)換器經(jīng)由導(dǎo)通的放電開關(guān)接收儲能單元所釋放的電能，并進行適當?shù)霓D(zhuǎn)換，且 將轉(zhuǎn)換后的電能輸出。
9. 如權(quán)利要求5所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的充電單元還包括多個輸入轉(zhuǎn) 換器，所述輸入轉(zhuǎn)換器將一外部電源分別轉(zhuǎn)換成適合的充電電源，并經(jīng)由導(dǎo)通的充電開關(guān) 以轉(zhuǎn)換后的電源分別對所述儲能單元充電。
10. 如權(quán)利要求2所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的磁性電容單元是單一個磁 性電容，或是由多個磁性電容以串聯(lián)、并聯(lián)或混合串并聯(lián)方式組成的一磁性電容組。
11. 如權(quán)利要求io所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的磁性電容包含有一第一磁性電極、一第二磁性電極以及設(shè)置于其間的一介電層，該第一磁性電極與第二磁性電極內(nèi) 具有磁偶極以抑制該磁性電容的漏電流。
12. 如權(quán)利要求11所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的第一磁性電極包含有 一個第一磁性層，具有排列成第一方向的磁偶極； 一個第二磁性層，具有排列成第二方向的磁偶極；及一個隔離層，包含有非磁性材料，設(shè)置于該第一磁性層與該第二磁性層間；該第一方向與該第二方向互為反向，以抑制該磁性電容的漏電流。
13. 如權(quán)利要求11所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的第一磁性電極與第二磁性 電極是包含有稀土元素，該介電層是由氧化鈦、氧化鋇鈦或一半導(dǎo)體層所構(gòu)成。
14. 如權(quán)利要求13所述的電源系統(tǒng)，其特征在于其中所述的半導(dǎo)體層為氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種可同時分群進行充電與放電，使供電不間斷的電源系統(tǒng)，包含多個儲能單元、一充電單元以及一放電單元。所述的儲能單元可分別進行充電或放電。該充電單元電連接于每一儲能單元，可以對至少一個儲能單元進行充電。該放電單元電連接于每一儲能單元，當該充電單元正對至少一個儲能單元進行充電時，該放電單元可對剩下儲能單元中的至少一個進行放電。本發(fā)明在使用的過程中可以同時分群進行充電與放電，雖然電壓逐漸下降卻可有效利用時間補充，使提供電力不間斷，能夠達到可連續(xù)使用又節(jié)省時間的目的及功效。
文檔編號H02J15/00GK101741104SQ20081017356
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者鄭宇竣 申請人:光寶科技股份有限公司