一種阻尼充電裝置制造方法
【專利摘要】一種阻尼充電裝置，其包含：一電源輸出裝置、一控制電路、一阻尼電感及一高頻振蕩開關(guān)。該電源輸出裝置與電能產(chǎn)生裝置連接。要由該充電裝置充電的電容電池的正極端與該阻尼電感連接，負(fù)極端與該高頻振蕩開關(guān)連接。電源輸出裝置對(duì)電能產(chǎn)生裝置所輸出的電能變壓作用后輸出電源。控制電路對(duì)該電源輸出裝置所輸出的電源調(diào)控在定電流與定電壓的狀態(tài)下。阻尼電感包含一硅鋼片鐵芯、一非晶硅質(zhì)鐵芯及一線圈。該硅鋼片鐵芯的電感值隨頻率的增加而增加；該非晶硅質(zhì)鐵芯的電感值隨頻率的增加而降低。憑借該高頻振蕩開關(guān)的作動(dòng)，使該阻尼電感作高頻率的儲(chǔ)電、放電作用。則該阻尼電感能夠釋放出具有頻率響應(yīng)的電能，來抵銷反法拉力而達(dá)成對(duì)該電容電池充電。
【專利說明】
—種阻尼充電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)于一種阻尼充電裝置，其能夠?qū)o頻率響應(yīng)的直流連續(xù)電力轉(zhuǎn)換成有頻率響應(yīng)的電能后充入電池內(nèi)，以加速充電速度，且在充電過程中不會(huì)有電能的消耗。

【背景技術(shù)】
[0002]圖1所示為現(xiàn)有的充電裝置11，其一端與電能產(chǎn)生裝置10連接，另一端與電容電池12連接。憑借該充電裝置11能夠?qū)㈦娔墚a(chǎn)生裝置10所輸出的電能充入該電容電池12內(nèi)。該電容電池12才能釋出電力供負(fù)載13作功。該電能產(chǎn)生裝置10可以是再生能產(chǎn)生裝置，也可以是電源供應(yīng)裝置。
[0003]所述現(xiàn)有的充電裝置11包含有一變壓器14、一控制電路15、一整流二極管16。該變壓器14能夠?qū)㈦娔墚a(chǎn)生裝置10所輸出的電力作升高電壓或降低電壓。該控制電路15主要用于控制所傳輸?shù)碾娏槎娏?、定電壓。該整流二極管16能夠?qū)⑺鶄鬏數(shù)碾娏φ鞒蓻]有頻率響應(yīng)的直流型態(tài)。
[0004]圖1中的變壓器14將電能產(chǎn)生裝置所輸出的電能做調(diào)壓輸出，可視做一電源供應(yīng)器，其內(nèi)阻為r。該電容電池12相對(duì)于該變壓器14可視做為一負(fù)載，其在充電過程中會(huì)產(chǎn)生阻抗R。在充電的過程中，將電力以電壓的型態(tài)充入該電容電池內(nèi)，以提升該電容電池12的電位位準(zhǔn)。因此在充電的過程會(huì)令電容電池12發(fā)熱。該變壓器14輸出連續(xù)電力對(duì)該電容電池12充電作功，勢(shì)必面臨最大功率移轉(zhuǎn)(MPTT)。該電容電池12的阻抗R與該變壓器14電源輸送路徑的內(nèi)阻抗r相同時(shí)，電功率為最大輸出，即Poutmax = l/2Pin。因此，有一半以上的電能被消耗在電路中，陷入充電效率太低的窘境。
[0005]圖1所示為現(xiàn)有充電裝置11在對(duì)該電容電池12充電時(shí)，因電容性的反法拉力(反抗電容兩端電壓變化的靜電力)，故需長時(shí)間充電。又，當(dāng)該變壓器14輸出較大電流的電力時(shí)，會(huì)令該電容電池12燒毀，無法完成充電工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型主要提供一種能夠快速充電且不會(huì)有最大功率移轉(zhuǎn)問題的阻尼充電
>J-U ρ?α裝直。
[0007]為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型必須揚(yáng)棄傳統(tǒng)中將電力以電壓的型態(tài)充入該電容電池內(nèi)以提升電容電池電位位準(zhǔn)的方式，而采用將電力轉(zhuǎn)換成有頻率響應(yīng)的電能后再充入電容電池內(nèi)。
[0008]本實(shí)用新型所公開的阻尼充電裝置，其包含:一電源輸出裝置、一控制電路、一阻尼電感、及一高頻振蕩開關(guān)。該電源輸出裝置與電能產(chǎn)生裝置連接。要由該充電裝置充電的電容電池的正極端與該阻尼電感連接，負(fù)極端與該高頻振蕩開關(guān)連接。
[0009]所述電源輸出裝置對(duì)電能產(chǎn)生裝置所輸出的電能做升壓或降壓后輸出電源。所述控制電路對(duì)該電源輸出裝置所輸出的電源調(diào)控在定電流與定電壓的狀態(tài)下。所述阻尼電感包含一硅鋼片鐵芯、一非晶硅質(zhì)鐵芯及一線圈。該硅鋼片鐵芯的電感值隨頻率的增加而增加；該非晶硅質(zhì)鐵芯的電感值隨頻率的增加而降低。憑借該高頻振蕩開關(guān)的作動(dòng)，使該阻尼電感作高頻率的儲(chǔ)電、放電作用，以抵銷因電容性的反法拉力。則該阻尼電感能夠釋放出具有頻率響應(yīng)的電能來對(duì)該電容電池充電。
[0010]所述該電源輸出裝置可以是一變壓器，也可以是一個(gè)電源供應(yīng)器。
[0011]所述高頻振蕩開關(guān)可以是具有快速閘門特性的快速二極管。
[0012]所述該電能產(chǎn)生裝置可以是再生能產(chǎn)生裝置，也可以是家用電源。
[0013]本實(shí)用新型還提供了另一種阻尼充電裝置，尤指一種對(duì)二次電池充電的阻尼充電裝置；該阻尼充電裝置包含:
[0014]一電源輸出裝置，其與一電能產(chǎn)生裝置連接，并對(duì)該電能產(chǎn)生裝置所輸出的電能做升壓或降壓后輸出電源；
[0015]一控制電路，其與該電源輸出裝置之間為電氣連接，并對(duì)該電源輸出裝置所輸出的電源調(diào)控在定電流與定電壓的狀態(tài)下；
[0016]—阻尼電感,其與該控制電路之間為電氣連接；該阻尼電感包含一娃鋼片鐵芯、一非晶硅質(zhì)鐵芯及一線圈；該硅鋼片鐵芯與該非晶硅質(zhì)鐵芯貼靠在一起，該線圈同時(shí)纏繞該硅鋼片鐵芯與該非晶硅質(zhì)鐵芯；該硅鋼片鐵芯的電感值隨頻率的增加而增加；該非晶硅質(zhì)鐵芯的電感值隨頻率的增加而降低；
[0017]一超級(jí)電容，其與該阻尼電感之間為串聯(lián)連接；該超級(jí)電容與該阻尼電感構(gòu)成一阻尼器；以及，
[0018]—聞?lì)l振蕩開關(guān)；
[0019]其中，該二次電池的正極端與該超級(jí)電容連接，負(fù)極端與該高頻振蕩開關(guān)連接；憑借該高頻振蕩開關(guān)的作動(dòng)，使該阻尼電感作高頻率的儲(chǔ)電、放電作用；該阻尼電感能夠釋放出具有頻率響應(yīng)的電能，以及憑借該超級(jí)電容的阻尼效應(yīng)，對(duì)該二次電池充電。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有充電裝置的充電電路結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型第一實(shí)施例進(jìn)行充電的電路方塊圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例進(jìn)行充電的電路圖；
[0023]圖4為圖3所不電路圖中的聞?lì)l振蕩開關(guān)由一,決速_■極管取代的電路圖；
[0024]圖5為阻尼電感結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例；
[0025]圖6為阻尼電感結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例；
[0026]圖7為本實(shí)用新型充電裝置第二實(shí)施例的充電電路方塊圖；
[0027]圖8為本實(shí)用新型充電裝置第二實(shí)施例的充電電路圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:1-阻尼充電裝置；2_阻尼充電裝置；10_電能產(chǎn)生裝置；11_充電裝置；12_電容電池；13_負(fù)載；14-變壓器；15_控制電路；16-整流二極管；17-二次電池；20-電源輸出裝置；21_變壓器；30_控制電路；40_阻尼電感；41_硅鋼片鐵芯；42_非硅晶質(zhì)鐵芯；43_線圈；50_高頻震蕩開關(guān)；51_快速二極管；60_超級(jí)電容。

【具體實(shí)施方式】
[0029]請(qǐng)參閱圖2、圖3。本實(shí)用新型所公開的阻尼充電裝置1，其包含:一電源輸出裝置20、一控制電路30、一阻尼電感40、及一高頻振蕩開關(guān)50。該電源輸出裝置20與一電能產(chǎn)生裝置10連接，其主要將電能產(chǎn)生裝置10所輸出的電能做升壓或降壓后輸出電源。要由該阻尼充電裝置I充電的電容電池12的正極端與該阻尼電感40連接，負(fù)極端與該高頻振蕩50開關(guān)連接。該電能產(chǎn)生裝置10可以是再生能產(chǎn)生裝置，也可以是家用電源。
[0030]該控制電路30與該電源輸出裝置之間為電氣連接，其主要在對(duì)該電源輸出裝置所輸出的電源調(diào)控在定電流與定電壓的狀態(tài)下，穩(wěn)定地傳輸電流。該控制電路30為一現(xiàn)有技術(shù)。
[0031]該阻尼電感與該控制電路之間為電氣連接。見圖5、圖6。該阻尼電感40包含一娃鋼片鐵芯41、一非晶娃質(zhì)鐵芯42及一線圈43。該娃鋼片鐵芯41與該非晶娃質(zhì)鐵芯42貼靠在一起，該線圈43同時(shí)纏繞該該硅鋼片鐵芯41與該非晶硅質(zhì)鐵芯42。該硅鋼片鐵芯41的電感值隨頻率的增加而增加。該非晶硅質(zhì)鐵芯42的電感值隨頻率的增加而降低。則電流在經(jīng)過該阻尼電感40時(shí)，其電感會(huì)產(chǎn)生自體振蕩作用，以抵銷因電容性負(fù)載的反法拉力(電容電池的容量越大，反法拉力越大)，而不會(huì)使該阻尼電感40溫度升高，自然不會(huì)造成能量的消耗。圖5中，該硅鋼片鐵芯41與該非晶硅質(zhì)鐵芯42皆為棒狀。圖6中，該硅鋼片鐵芯41與該非晶娃質(zhì)鐵芯42皆為環(huán)狀。
[0032]憑借該高頻振蕩開關(guān)50的作動(dòng)，使該阻尼電感40作高頻率的儲(chǔ)電、放電的連續(xù)動(dòng)作。當(dāng)該高頻振蕩開關(guān)50為ON的狀態(tài)下時(shí)，該阻尼電感40會(huì)儲(chǔ)存電能。當(dāng)該高頻振蕩開關(guān)50為OFF的狀態(tài)下時(shí)，該阻尼電感40會(huì)將所儲(chǔ)存電能釋放出來對(duì)該電容電池12充電。該阻尼電感40所釋放出的是具有頻率響應(yīng)的電能。因此，本實(shí)用新型提供的阻尼充電裝置I是將具有頻率響應(yīng)的電能充入該電容電池12內(nèi)，與圖1所示現(xiàn)有技術(shù)中將無頻率響應(yīng)的連續(xù)電力充入該電容電池12內(nèi)以提高該電容電池12電位的方式不同。
[0033]本實(shí)用新型提供的阻尼充電裝置I是將具有頻率響應(yīng)的電能充入該電容電池12內(nèi)，自然容易對(duì)該電容電池12充電，能夠加速充電速度。由于反法拉力消除，因此，可以將充電頻率提升到極限，且不會(huì)出現(xiàn)該電容電池12溫度升高的問題。
[0034]前述電源輸出裝置20可以是一個(gè)變壓器21，其能夠?qū)㈦娔墚a(chǎn)生裝置10所輸出的電能做升壓或降壓的作用后輸出電源。該電源輸出裝置可以是一個(gè)電源供應(yīng)器，以直接輸出電源。見圖4，所述該高頻振蕩開關(guān)50可以是一個(gè)具有快速閘門特性的快速二極管51，例如:蕭基二極管，其可達(dá)到頻率的極限。
[0035]圖2?圖4所示的阻尼充電裝置I主要是對(duì)電容電池充電12。該電容電池12本身具有電容特性，能產(chǎn)生緩沖的阻尼效應(yīng)。若將該阻尼充電裝置I主要是對(duì)二次電池充電，會(huì)因電能的頻率過高而燒毀該二次電池。圖7、圖8所示為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例。該阻尼充電裝置2除了包含:一電源輸出裝置20、一控制電路30、一阻尼電感40、一高頻振蕩開關(guān)50以外，更包含一大容量的超級(jí)電容60。該超級(jí)電容60與該阻尼電感40之間為串聯(lián)連接，而與該阻尼電感40構(gòu)成一阻尼器。憑借該超級(jí)電容60的阻尼效應(yīng)，對(duì)該二次電池充電17。
[0036]該阻尼電感40的儲(chǔ)電、放電過程中，其電感會(huì)產(chǎn)生自體振蕩作用，從而不會(huì)使電感溫度升高，自然不會(huì)造成能量的消耗。本實(shí)用新型的充電型態(tài)，是將該阻尼電感40釋放出有頻率響應(yīng)的電能(電子流)充入該電容電池12內(nèi)，故不會(huì)有最大功率移轉(zhuǎn)(MPTT，SPPoutmax = l/2Pin)的問題。除去電流在電路中傳輸?shù)男┪⑾囊酝?，本?shí)用新型提供的阻尼充電裝置I可將全部電能充入該電容電池12內(nèi)。本實(shí)用新型的充電方式是將有頻率響應(yīng)的電能(電子流)充入該電容電池內(nèi)，與圖1中將電力以電壓的型態(tài)充入該電容電池內(nèi)以提升電容電池12的電位位準(zhǔn)不同，故可快速地對(duì)該電容電池12充電，也不會(huì)有升溫的情形。
[0037]以上所述為利用較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型，而非限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。大凡熟知此類技藝人士皆能明了，適當(dāng)而作些微的改變及調(diào)整，仍將不失本實(shí)用新型的要義所在，亦不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種阻尼充電裝置，尤指一種對(duì)電容電池充電的阻尼充電裝置；其特征在于，該阻尼充電裝置包含: 一電源輸出裝置，其與一電能產(chǎn)生裝置連接，并對(duì)該電能產(chǎn)生裝置所輸出的電能做升壓或降壓后輸出電源； 一控制電路，其與該電源輸出裝置之間為電氣連接，并對(duì)該電源輸出裝置所輸出的電源調(diào)控在定電流與定電壓的狀態(tài)下； 一阻尼電感，其與該控制電路之間為電氣連接；該阻尼電感包含一硅鋼片鐵芯、一非晶硅質(zhì)鐵芯及一線圈；該硅鋼片鐵芯與該非晶硅質(zhì)鐵芯貼靠在一起，該線圈同時(shí)纏繞該硅鋼片鐵芯與該非晶硅質(zhì)鐵芯；該硅鋼片鐵芯的電感值隨頻率的增加而增加；該非晶硅質(zhì)鐵芯的電感值隨頻率的增加而降低；以及， 一聞?lì)l振蕩開關(guān)； 其中，該電容電池的正極端與該阻尼電感連接，負(fù)極端與該高頻振蕩開關(guān)連接；憑借該高頻振蕩開關(guān)的作動(dòng)，使該阻尼電感作高頻率的儲(chǔ)電、放電作用；則該阻尼電感能夠釋放出具有頻率響應(yīng)的電能以對(duì)該電容電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼充電裝置，其中，該電源輸出裝置為一能夠?qū)υ撾娔墚a(chǎn)生裝置所輸出的電能做升壓或降壓的變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼充電裝置，其中，該電源輸出裝置為一能夠?qū)C轉(zhuǎn)DC的電源供應(yīng)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻尼充電裝置，其中，該電能產(chǎn)生裝置為再生能產(chǎn)生裝置、家用電源其中之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼充電裝置，其中，該高頻振蕩開關(guān)為具有快速閘門特性的快速二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的阻尼充電裝置，其中，該快速二極管為一蕭基二極管。
7.—種阻尼充電裝置，尤指一種對(duì)二次電池充電的阻尼充電裝置；其特征在于，該阻尼充電裝置包含: 一電源輸出裝置，其與一電能產(chǎn)生裝置連接，并對(duì)該電能產(chǎn)生裝置所輸出的電能做升壓或降壓后輸出電源； 一控制電路，其與該電源輸出裝置之間為電氣連接，并對(duì)該電源輸出裝置所輸出的電源調(diào)控在定電流與定電壓的狀態(tài)下； 一阻尼電感，其與該控制電路之間為電氣連接；該阻尼電感包含一硅鋼片鐵芯、一非晶硅質(zhì)鐵芯及一線圈；該硅鋼片鐵芯與該非晶硅質(zhì)鐵芯貼靠在一起，該線圈同時(shí)纏繞該硅鋼片鐵芯與該非晶硅質(zhì)鐵芯；該硅鋼片鐵芯的電感值隨頻率的增加而增加；該非晶硅質(zhì)鐵芯的電感值隨頻率的增加而降低； 一超級(jí)電容，其與該阻尼電感之間為串聯(lián)連接；該超級(jí)電容與該阻尼電感構(gòu)成一阻尼器；以及， 一聞?lì)l振蕩開關(guān)； 其中，該二次電池的正極端與該超級(jí)電容連接，負(fù)極端與該高頻振蕩開關(guān)連接；憑借該高頻振蕩開關(guān)的作動(dòng)，使該阻尼電感作高頻率的儲(chǔ)電、放電作用；該阻尼電感能夠釋放出具有頻率響應(yīng)的電能，以及憑借該超級(jí)電容的阻尼效應(yīng)，對(duì)該二次電池充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻尼充電裝置，其中，該電源輸出裝置為一能夠?qū)υ撾娔墚a(chǎn)生裝置所輸出的電能做升壓或降壓的作用的變壓器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻尼充電裝置，其中，該電源輸出裝置為一能夠?qū)C轉(zhuǎn)DC的電源供應(yīng)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻尼充電裝置，其中，該電能產(chǎn)生裝置為再生能產(chǎn)生裝置、家用電源其中之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻尼充電裝置，其中，該高頻振蕩開關(guān)為具有快速閘門特性的快速二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的阻尼充電裝置，其中，該快速二極管為一蕭基二極管。
【文檔編號(hào)】H02J7/02GK203967807SQ201420279552
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】徐夫子, 凃杰生 申請(qǐng)人:徐夫子, 凃杰生