CN106300449B - 一种基于超级电容器储能的移动电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于超级电容器储能的移动电源。涉及一种移动电源设备，具体涉及一种基于超级电容器储能的移动电源。其特征在于：包括充电控制系统，超级电容器，DC/DC升压系统，电量显示系统和电源智能管理系统，所述电源智能管理系统通过对超级电源器的电压采样，对充电控制系统和DC/DC升压系统进行管理和对电量显示系统进行控制。本发明具有安全性高，充放电速度快，循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达50万次，大电流放电能力强等特点。

Description

一种基于超级电容器储能的移动电源

技术领域

本发明涉及一种移动电源设备，具体涉及一种基于超级电容器储能的移动电源。

背景技术

移动电源是一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器。可以给移动电子设备如手机、笔记本、平板电脑、数码相机等充电。移动电源的储电单元一般采用锂电池或者干电池。随着生活节奏的加快和移动设备的发展，大家越来越关注电源的充电时间。目前市面上各种各样的移动电源非常多，但因使用锂电池或干电池做储电设备，充电时间长和使用寿命较短是其固有的缺陷。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种具有快速充电，使用寿命长的超级电容器移动电源。

为达到以上目的一种基于超级电容器储能的移动电源，包括超级电容器电芯，充电控制系统，电源智能管理系统，DC/DC升压系统和电量显示系统，采用超级电容器作为移动电源电芯；

所述的超级电容器由众多蓄电粒子组成，所述的蓄电粒子呈正八面体状，蓄电粒子的中心为正极蓄电球体1，外部包裹负极蓄电层2，蓄电粒子六个顶点为正极连接点11，蓄电粒子的十二条边均为负极连接条21；

所述的正极蓄电球体1由氧化镍20%—38%、二氧化锰14%—53%、五氧化二钒1%—9%、氧化硅5%—18%、氧化钡2%—16%配比制成；

所述的负极蓄电层2由石墨烯35%—65%、电气石5%—25%、泵1%-5%、砷化镓5%—10%、硫化镉1%—23%配比制成。

所述的电源智能管理系统根据超级电容器的电压和温度，电源智能管理系统能自动调节充电控制系统的充电电流；对DC/DC升压系统进行调节，保证输出电压的稳定；控制电量显示系统，显示电源的电量。

所述的充电控制系统包括预充充电控制、恒流充电控制和恒压浮充充电控制，在充电过程中采用哪种充电方式由电源智能管理系统控制。

所述的电量显示系统采用LED三色显示，通过红、蓝、绿三种不同的颜色直观地显示移动电源的电量。

由于超级电容器在分离出的电荷中存储能量，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。本发明采用正八面体状蓄电粒子，比同等的体积绕卷型、平板型电容的储电荷的面积大数倍，而且蓄电粒子个体的越小，其储电荷的面积越大。在负极蓄电层中采用电气石具有电极微电流并发射远红外线、释放负电子，当电池完全没有电时，电气石带动有电位并发生电位变化并吸收外界负电子的调换和能量交换，在没有任何电源支持的环境下也可以自动恢复部分电量。

超级电容器具有充电时间短，使用寿命长，放电电流大，安全性高等优点。超级电容器的充电时间非常快，从几十秒到几分钟就可以充满电，是真正意义上的快速充电。因超级电容器的储能过程中不发生化学反应，而且过程是可逆的，所以超级电容器可以反复充放电50-100万次，对环境也没有影响，真正实现了长寿命，免维护。超级电容器还具有高功率密度，是锂电池的10-100倍，特别适用于大电流的工作场合。使用超级电容器作为移动电源的储电设备，使移动电源具备了充电时间短，使用寿命长，放电电流大，安全性高等优点。

附图说明

图1是本发明的模块示意图。

图2是本发明蓄电粒子的透视示意图。

图3是本发明蓄电粒子的透视示意图。

图4是本发明蓄电粒子连接示意图。

具体实施方式

如图1—4所示，一种基于超级电容器储能的移动电源，包括超级电容器电芯，充电控制系统，电源智能管理系统，DC/DC升压系统和电量显示系统，采用超级电容器作为移动电源电芯；

所述的超级电容器由众多蓄电粒子组成，所述的蓄电粒子呈正八面体状，蓄电粒子的中心为正极蓄电球体1，外部包裹负极蓄电层2，蓄电粒子六个顶点为正极连接点11，蓄电粒子的十二条边均为负极连接条21；

所述的正极蓄电球体1由氧化镍30%、二氧化锰42%、五氧化二钒8%、氧化硅7%、氧化钡13%配比制成；

所述的负极蓄电层2由石墨烯55%、电气石23%、泵4%、砷化镓8%、硫化镉10%配比制成。

所述的电源智能管理系统根据超级电容器的电压和温度，电源智能管理系统能自动调节充电控制系统的充电电流；对DC/DC升压系统进行调节，保证输出电压的稳定；控制电量显示系统，显示电源的电量。

所述的充电控制系统包括预充充电控制、恒流充电控制和恒压浮充充电控制，在充电过程中采用哪种充电方式由电源智能管理系统控制。

所述的电量显示系统采用LED三色显示，通过红、蓝、绿三种不同的颜色直观地显示移动电源的电量。

由于超级电容器在分离出的电荷中存储能量，用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集，其电容量越大。本发明采用正八面体状蓄电粒子，比同等的体积绕卷型、平板型电容的储电荷的面积大数倍，而且蓄电粒子个体的越小，其储电荷的面积越大。在负极蓄电层中采用电气石具有电极微电流并发射远红外线、释放负电子，当电池完全没有电时，电气石带动有电位并发生电位变化并吸收外界负电子的调换和能量交换，在没有任何电源支持的环境下也可以自动恢复部分电量。

超级电容器具有充电时间短，使用寿命长，放电电流大，安全性高等优点。超级电容器的充电时间非常快，从几十秒到几分钟就可以充满电，是真正意义上的快速充电。因超级电容器的储能过程中不发生化学反应，而且过程是可逆的，所以超级电容器可以反复充放电50-100万次，对环境也没有影响，真正实现了长寿命，免维护。超级电容器还具有高功率密度，是锂电池的10-100倍，特别适用于大电流的工作场合。使用超级电容器作为移动电源的储电设备，使移动电源具备了充电时间短，使用寿命长，放电电流大，安全性高等优点。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于超级电容器储能的移动电源，包括超级电容器电芯，充电控制系统，电源智能管理系统，DC/DC升压系统和电量显示系统，其特征在于采用超级电容器作为移动电源电芯；

所述的超级电容器由众多蓄电粒子组成，所述的蓄电粒子呈正八面体状，蓄电粒子的中心为正极蓄电球体（1），外部包裹负极蓄电层（2），蓄电粒子六个顶点为正极连接点（11），蓄电粒子的十二条边均为负极连接条（21）；

所述的正极蓄电球体（1）由氧化镍20%—38%、二氧化锰14%—53%、五氧化二钒1%—9%、氧化硅5%—18%、氧化钡2%—16%配比制成；

所述的负极蓄电层（2）由石墨烯35%—65%、电气石5%—25%、泵1%-5%、砷化镓5%—10%、硫化镉1%—23%配比制成。

2.根据要求权利1所述的一种基于超级电容器储能的移动电源，其特征在于：所述的电源智能管理系统根据超级电容器的电压和温度，电源智能管理系统能自动调节充电控制系统的充电电流；对DC/DC升压系统进行调节，保证输出电压的稳定；控制电量显示系统，显示电源的电量；

所述的电量显示系统采用LED三色显示，通过红、蓝、绿三种不同的颜色直观地显示移动电源的电量。

3.根据要求权利1所述的一种基于超级电容器储能的移动电源，其特征在于所述的充电控制系统包括预充充电控制、恒流充电控制和恒压浮充充电控制，在充电过程中采用哪种充电方式由电源智能管理系统控制。