CN109074964A - 配备有串并联连接装置的超级电容器 - Google Patents

配备有串并联连接装置的超级电容器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种尤其是在商用电力以及新再生能源领域用于对能量进行储藏的超高容量超级电容器中，能够通过配备用于对多个单位电容器进行串联或并联或串并联连接的固有的连接装置而改善电气稳定性、最大程度地减少所需配备的连接用部件并提升其稳定性以及耐久性的超级电容器，包括：多个单位电容器；以及，连接装置，由用于对上述单位电容器进行并联连接的并联连接部以及用于对上述单位电容器进行串联连接的串联连接部构成。

Description

配备有串并联连接装置的超级电容器
技术领域
本发明涉及一种尤其是在商用电力以及新再生能源领域用于对能量进行储藏的超高容量超级电容器，尤其涉及一种能够通过配备用于对多个单位电容器进行串联或并联或串并联连接的固有的连接装置而改善电气稳定性、最大程度地减少所需配备的连接用部件并提升其稳定性以及耐久性的超级电容器。
背景技术
超级电容器是一种容量明显高于一般电容器或电解电容器的超高容量能量储藏装置。超高容量超级电容器作为能够在对大量的能量进行储藏之后在几十秒或几分钟之内释放较高能量的动力源，是一种能够对现有的一般电容器以及二次电池无法满足的性能特征领域进行填补的实用的新再生能源储藏装置，尤其是在无法对输出模式进行预测的所有新再生能源的储藏方面，超级电容器能够发挥非常优异的充电性能。
超级电容器作为具有如半永久性的超长使用寿命、多达几十万次的充放电循环次数(Charging and Discharging Cycle)、宽松的工作温度条件(-40至+90℃)、较高的充放电效率(95～99％)以及利用环保型材料制成等诸多优点的能量储藏装置，能够替代蓄电池作为主电源以及辅助电源进行使用。为了将超级电容器作为能量储藏装置进行使用，需要将各个超级电容器组装成单位电容器，并在利用连接工具对所组装的单位电容器进行串并联连接而实现模块化之后才能够作为能量储藏装置进行使用。
但是在现有的连接结构中，为了实现充放电电压的稳定，通过利用PCB(PrintedCircuit Board，印刷电路板)将多个超级电容器以串联结构进行连接的方式加大了能量储藏容量，而在单位电容器之间采用对端子进行锡焊的连接方式。虽然通过如上所述的利用PCB进行锡焊的连接方式能够实现电压的稳定化，但是同时会导致几种结构上的缺陷发生，不仅会导致PCB制造成本的上升，还会造成如因为冷焊而导致的接触部位断路、因为PCB材料的强度丧失而导致的耐久性变差以及生产线的复杂化、因为锡焊操作而导致的职业病以及大气环境污染等诸多问题。
最近为了解决如上所述的现有问题，采取将母线(BUSBAR)和螺母(NUT)以及垫圈(WASHER)作为结合结构进行使用的方式，但是当在实现模块的过程中出现超级电容器与母线(BUSBAR)之间的连接不稳定或利用螺栓(NUT)以及垫圈(WASHER)的锁合不正确的情况时，可能会因为接触电阻以及负载的增加而导致高温发热的现象。
此外，在各个超级电容器中连接母线(BUSBAR)和螺母(NUT)以及垫圈(WASHER)的结构在受到外部冲击以及震动时容易发生破损，尤其是对于结合以及锁合组装工程较多的母线(BUSBAR)，还会导致超级电容器模块的制造工程复杂且难以实现标准化的问题发生。
作为与超级电容器相关的现有技术，包括公开专利第10-2013-0093697号(2013年08月23日)【大容量超级电容器用模块】(以下简称为现有技术)，在现有技术中公开了一种能够根据超级电容器单元的数量以及大小对模块的大小进行调节，从而能够将超级电容器的整体容量扩展到所需大小的大容量超级电容器用模块。
但是在现有的技术中只是提供了超级电容器的并联连接方式，并没有公开串联连接相关的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于解决如上所述的现有问题，提供一种能够通过对多个单位电容器进行串联或并联或串并联连接的连接装置而构成所需容量的超级电容器。
此外，本发明的目的在于通过具有固有结构的并联连接部以及串联连接部，为多个单位电容器的结合提供电气稳定性。
同时，本发明的目的在于通过具有固有结构的并联连接部以及串联连接部，实现一体型超级电容器的形成，从而最大程度地减少所需配备的连接用部件并提升其稳定性以及耐久性。
为了实现如上所述的目的，本发明，包括：
多个单位电容器；以及，连接装置，由用于对上述单位电容器进行并联连接的并联连接部以及用于对上述单位电容器进行串联连接的串联连接部构成。
此外，上述并联连接部的特征在于，能够包括：平板；以及，端子结合部，配备于上述平板上，与上述单位电容器的端子结合。
同时，上述串联连接部的特征在于，能够包括：平板；连接片，从上述平板的端部向上下方向突出连接；连接孔，配备于上述连接片上；以及，结合部件，贯通插入到上述连接孔中。
进而，本发明还包括控制模块为宜，其中，上述控制模块，包括：充电控制部，用于对利用外部电源的上述单位电容器的充电动作进行控制；电源输出部，用于对储藏在上述单位电容器中的电力进行输出；以及，中央控制部，用于通过控制信号对上述充电控制部以及电源输出部进行控制。
通过如上所述的构成以及特征的本发明，能够通过对多个单位电容器进行串联或并联或串并联连接的连接装置，构成所需容量的超级电容器，其中，能够将单位电容器的连接结构分为如偶数个、奇数个等进行连接。
此外，能够通过具有固有结构的并联连接部以及串联连接部，为多个单位电容器的结合提供电气稳定性，且能够有效承受外部震动以及冲击，从而实现稳定的性能。
同时，能够通过具有固有结构的并联连接部以及串联连接部，在包括超级电容器的连接作业在内的所有作业工程中实现时间以及成本节省效果，还能够实现组装作业的简单化以及标准化，从而提升作业工程的便利性以及效率型。
进而，能够通过配备电压平衡模块而在各个单位电容器或各个电容器单元(单位电容器的一种结合体)之间实现电压的均等分布，从而防止因为电压差异而导致的损伤或破损并借此保障超级电容器的性能并延长其使用寿命。
而且，通过适用本发明的超级电容器，能够在加速新再生能源的充电速度的同时减缓放电速度，从而实现起到与电池类似的作用的电力储藏装置。
附图说明
图1是本发明的斜视图。
图2是本发明的分解斜视图。
图3至图8是适用本发明的连接装置相关的多种实施例(第1至第6实施例)。
图9是本发明的一个构成即控制模块的功能性结构相关的块图。
图10是本发明的第7实施例。
【符号说明】
S：本超级电容器
C：单位电容器
U：电容器单元
L：连接装置
1：并联连接部
10：平板
11：端子结合部
2：串联连接部
22：连接片
23：连接孔
50：控制模块
100：信号生成模块
具体实施方式
本发明能够进行多种变更且能够具有多种不同的形态，下面将对相关的实现例(态样，aspect)(或实施例)进行详细说明。但这并不是为了将本发明限定在特定的公开形态，而应理解为包括在本发明的思想及技术范围内的所有变更、均等物以及替代物。
在附图中相同的参考符号，尤其是十位数以及个位数相同或十位数、个位数以及字母相同的参考符号代表具有相同或相似功能的部件，只要没有特殊的说明，则附图中的各个参考符号所代表的部件应理解为符合上述标准的部件。
此外，为了便于理解，各个附图中构成要素的大小或厚度可能会被放大(或加厚)或缩小(或减薄)图示，或对其进行简化图示，但本发明的保护范围不应因此而受到限制。
在本说明书中所使用的术语只是用于对特定的实现例(态样，aspect)(或实施例)进行说明，并不是为了对本发明做出限定。除非在上下文中有明确的相反含义，否则单属型语句还包括复数型含义。在本申请中，～包括～或～构成～等术语只是为了表示说明书中所记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合存在，不应理解为事先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合存在或附加的可能性。
除非另有定义，否则包括技术性或科学性术语在内的在本说明书中所使用的所有术语的含义，与具有本发明所属技术领域之一般知识的人员所通常理解的含义相同。通常所使用的如已在词典中做出定义的术语等的含义应解释为与相关技术的上下文一致的含义，除非在本申请中做出明确的定义，否则不应解释为理想化或过于形式化的含义。
本说明书中所记载的～第1～、～第2～等只是用于表示不同的构成要素，并不因为制造的顺序而受到限制，在发明的详细说明和权利要求书中的名称可能会有所不同。
本发明涉及一种能够通过配备用于对多个单位电容器进行串联或并联或串并联连接的固有的连接装置而改善电气稳定性、最大程度地减少所需配备的连接用部件并提升其稳定性以及耐久性的超级电容器。
接下来，将结合附图对适用本发明的配备有串并联连接装置的超级电容器(以下简称为本超级电容器S)进行详细的说明。
图1是本发明的斜视图，图2是本发明的分解斜视图。接下来，将结合图1以及图2对本超级电容器S进行说明。首先，本超级电容器S，大体上包括：多个单位电容器C；以及，连接装置L，用于对上述单位电容器C进行连接。
作为本发明的核心特征，连接装置L，包括：并联连接部1，用于对单位电容器C进行并联连接；以及，串联连接部2，用于对单位电容器C进行串联连接。
通过配备如上所述构成的连接装置L，本发明能够以串联或并联或串并联的多种方式对单位电容器C进行连接，从而获得所需的充电容量。
图3至图8为对适用本发明的各种实施方式进行图示的实施例，对利用连接装置L对单位电容器C进行串联/并联连接的实例进行了图示。
如图3至图8所示，本超级电容器S的核心特征即连接装置L中的并联连接部1的特征在于，包括：平板10；以及，端子结合部，配备于上述平板10上，与上述单位电容器C的端子结合。
接下来，将结合图3(第1实施例)对并联连接部1进行更详细的说明。首先，平板10是用于提供可供单位电容器C结合的基底的构成，单位电容器C的端子将结合到配备于平板10上的端子结合部11中，且所配备的端子结合部11的数量与需要并联连接的单位电容器C的数量对应。
在图3中是以需要并联连接的单位电容器C的数量为4个的情况为例，因此对在平板10上配置4个端子结合部11的实施方式进行了图示。
尤其是如图3[A]以及图3[B]所示，所配备的如上所述的端子结合部11能够分为焊接型端子结合部11W以及锁合型端子结合部11L。
焊接型端子结合部11W，包括：安置部位，用于安置单位电容器C的端子；以及，待焊接部位，配置在上述安置部位上；借此，能够通过对待焊接部位进行焊接而使安置部位与端子实现焊接结合。
在如上所述的焊接型端子结合部11W的实施方式的具体实例中，作为焊接方式能够使用如激光焊接(Razor Welding)、电弧焊接(Electric Arc Welding)、氧气焊接(Oxygen Welding)以及氩弧焊接(Argon Welding)等方式。
锁合型端子结合部11L，包括：贯通部位，可供单位电容器C的端子贯通；以及，螺栓部件，锁合到通过上述贯通部位之后的端子中；借此，能够通过螺栓部件与贯通部位的锁定结合而将端子结合到平板10中。
此时，所配备的螺栓部件应充分大于贯通部位，而且在端子中还应配备用于与螺栓部件进行结合的螺纹，虽然在图3中对如上所述的螺栓部件进行了省略，但是很容易根据贯通部位存在的事实推导出还需要有螺栓部件存在。
在如上所述的锁合型端子结合部11L的实施方式的具体实例中，能够使用如钢螺钉(Steel Screw)、螺母(NUT)以及垫圈(WASHER)、铆钉(Rivet)以及螺栓(Bolt)等。
通过如上所述的构成以及特征的并联连接部1，能够对单位电容器C进行并联连接并借此获得具有所需充电容量的超级电容器，此时端子结合部11的结合方式能够摆脱现有的锡焊结构，从而有效地解决锡焊结构的缺点即因为冷焊而导致的连接部位的断路、因为锡焊用PBC的使用而导致的强度丧失以及生产线的复杂化、因为锡焊操作而导致的作业人员的职业病以及环境污染等诸多问题。
此外，如上所述的并联连接部1还能够摆脱母线(Busbar)结构，从而有效地解决母线结构的缺点即因为锁合部位的电子以及负载增加而导致的发热问题、锁合部位在受到外部冲击以及震动时容易发生破损的问题、锁合组装工程的复杂度上升的问题以及难以实现标准化等诸多问题。
借此，本发明能够通过如上所述的并联连接部1，实现改善电气稳定性、最大程度地减少所需配备的连接用部件并提升其稳定性以及耐久性的效果。
此外，如图3至图8所示，本超级电容器S的核心特征即连接装置L中的串联连接部2的特征在于，包括：平板10；连接片22，从上述平板10的端部向上下方向突出连接；连接孔23，配备于连接片22上；以及，结合部件(未图示)，贯通插入到连接孔23中。
在各个构成中，首先，平板10是与已在上述的并联连接部1中进行说明的平板10相同的构成，用于提供可供单位电容器C结合的基底。
接下来，连接片22是从平板10的端部向上下方向突出形成，上述突出方向以平板10为基准向与单位电容器C的结合方向相反的方向形成为宜(参阅图4至图8)。
例如，当单位电容器C被结合到平板10的上部时，连接片22从平板10的端部向下侧方向突出形成，而当单位电容器C被结合到平板10的下部时，连接片22从平板10的端部向上侧方向突出形成。
如上所述的连接片22，能够通过将连接片22焊接到平板10中的方式形成，也能够通过在平板10成型时形成从平板10的端部向外侧突出的连接片22之后再对其进行折曲的方式形成。
接下来，连接孔23是配备于连接片22上的小孔，可供结合部件(未图示)插入。
在如上所述构成的串联连接部2的实施方式中，将需要串联连接的两个单位电容器C的两个平板10以各个连接片22重叠的方式相向叠加并使连接孔23被配置到相同的位置。接下来，以同时贯通两个连接孔23的方式插入结合部件(未图示)，使两个平板10被结合部件(未图示)固定，从而利用串联连接部2完成单位电容器C之间的串联连接。
与在上述内容中进行说明的并联连接部1相同，串联连接部2的结合部件(未图示)同样能够分为焊接型结合部件以及锁合型结合部件。
其中，焊接型结合部件能够是被熔融插入到连接孔23中的填充金属，而锁合型结合部件能够由被插入到连接孔23中的如螺钉、铆钉、螺栓等构成，在上述内容中进行说明的使用例(焊接方式以及锁合方式)能够同样适用于此。
通过配备如上所述的构成以及特征的串联连接部2，本发明能够摆脱锡焊结构以及母线结构，从而实现改善电气稳定性、最大程度地减少所需配备的连接用部件并提升其稳定性以及耐久性的效果。
接下来，将对图4至图8中所图示的连接装置L的实施例(第2至第6实施例)进行说明。
(接下来为了说明的便利，将使用焊接型端子结合部11W的并联连接部1命名为焊接型并联连接部1W、将使用锁合型端子结合部11L的并联连接部1命名为锁合型并联连接部1L、将使用焊接型结合部件的串联连接部2命名为焊接型串联连接部2W、将使用锁合型结合部件的串联连接部2命名为锁合型串联连接部2L。
此外，接下来将通过并联连接部1连接的单位电容器C的结合体命名为电容器单元U。)
首先，在图4中图示的是适用本发明的第2实施例，对将一个单位电容器C作为电容器单元U并将两个电容器单元U串联连接的实施方式进行了图示。通过图4可以确认，并联连接部1并不一定需要对多个单位电容器U进行并联连接，也能够采用由一个单位电容器C构成一个电容器单元U的方式。
接下来，在图5中图示的是适用本发明的第3实施例，对将两个单位电容器C并联连接而构成一个电容器单元U并将两个电容器单元U串联连接而构成超级电容器的实施方式进行了图示。
在图3[A]中所图示的焊接型并联连接部1W的实施方式中，通过在平板10上形成2个焊接型端子结合部11W即形成具有待焊接部位的2个安置部位并将单位电容器C的端子分别焊接结合到上述安置部位中，能够将2个单位电容器C并联连接而构成1个电容器单元U。
此外，在图3[A]中所图示的焊接型串联连接部2W的实施方式中，可以发现两个电容器单元U的各个连接片22相互重叠即各个连接孔23相互重叠，此时能够通过将熔融金属同时熔融浇筑到上述两个连接孔23中而在两个电容器单元U之间实现串联连接。
在图3[B]中对锁合型并联连接部1L以及锁合型串联连接部2L的实施方式进行了图示，可以发现在平板10上形成2个锁合型端子结合部11L即2个贯通部位，而各个单位电容器C的端子在通过上述贯通部位之后结合到螺栓部件中。
此外，还可以发现通过锁合型端子结合部11L分别连接的两个电容器单元U通过锁合型结合部件实现了串联连接。在图3[B]中仅对相互重叠的连接孔23进行了图示，对锁合型结合部件(如螺钉、铆钉、螺栓等)进行了省略，但是通过连接孔23的图示很容易推导出锁合型结合部件的存在。
在图6至图8的实施方式中，对适用本发明的连接装置L相关的第4至第6实施例进行了图示，因为图5的实施方式只是在单位电容器C的数量方面存在一定的差异，其结构大同小异，因此仅对其进行简单的说明。
在图6中图示的是适用本发明的第4实施例，对将三个单位电容器C并联连接而构成一个电容器单元U并将三个电容器单元U串联连接而构成超级电容器的实施方式进行了图示。
在图7(第5实施例)中对将五个单位电容器C并联连接而构成一个电容器单元U的实施方式进行了图示，而在图8(第6实施例)中对将六个单位电容器C并联连接而构成一个单位电容器U的实施方式进行了图示。
通过上述图3至图8中的实施方式可以确认，并联连接部1的端子结合部11的配备数量必须与需要并联连接的单位电容器C的数量一致，而且为了实现结构上的稳定性，串联连接部2的连接片22的配备数量也与并联连接的单位电容器C的数量一致为宜。
接下来，将结合附图对本发明的附属特征进行说明。
首先，如图1至图8所示，本超级电容器S的特征在于，还能够包括：电压平衡模块60，用于对单位电容器C之间的电压差异以及电容器单元U之间的电压差异进行均衡调节。
如上所述的电压平衡模块60，采用可以被插入到配备于平板10上的连接孔h60中的平衡杆(Bar)的形态为宜，平衡杆被配置在结合到单位电容器C(或电容器单元U)的上下端的平板10之间，并被配置在相互并联连接的单位电容器C之间为宜。
此外，电压平衡模块60还能够采用通过使其本身配备中央处理装置(如CPU、MCU、MICOM等)而执行控制动作的形态。
接下来，如图1至图2所示，本超级电容器S的特征在于，还能够包括：固定轴13，用于对单位电容器C之间的结合以及电容器单元U之间的结合进行支撑。此时，通过只利用一个固定轴13贯通所有电容器单元U并进行连接固定而对电容器单元U的结构稳定性进行强化为宜。
为此，如图3至图8所示，通过在平板10的中央配备轴孔h13并将固定轴13贯通插入到上述轴孔h13中，能够对各个单位电容器C之间的并联连接以及各个电容器单元U之间的串联连接进行支撑，从而借助于固定轴13为本超级电容器S的整体提供更加良好的结构稳定性以及耐久性。
为了防止发生短路现象，如上所述的固定轴13采取其外侧面被绝缘材料包裹的结构为宜。
此外，在固定轴13的两端还能够配备与其结合的吊环螺母(未图示)，如上所述的吊环螺母3能够在本超级电容器S的安装、固定、搁置等作业过程中提供便利性。
此外，本超级电容器S通过利用绝缘收缩管对[电容器单元U的结合体]进行包裹而使其具有对外部冲击的保护效果以及绝缘效果为宜，同时通过在绝缘收缩管与电容器单元U的结合体之间配备如聚氨酯等缓冲材料而将如上所述的保护效果以及绝缘效果最大化为宜。
接下来，如图1以及图2所示，本超级电容器S的特征在于，还能够包括：基板41，以与配置于两端的电容器单元U的平板10接触的方式进行配置；支撑板42，以与上述基板41接触的方式进行配置；以及，固定板43，以与上述支撑板42接触的方式进行配置。
基板41用于提供控制模块50的回路构成，而支撑板42以及固定板43用于防止电容器单元U的结合体发生脱离并强化其结合力。
此外，在配备基板41、支撑板42以及固定板43等时，能够采取利用多个数量以及多种类型的固定部件的各种结合方式。
图9是对控制模块50的功能性构成进行图示的块图。
如图9所示，本超级电容器S的特征在于，能够包括控制模块50，其中，上述控制模块50包括充电控制部51、电源输出部52以及中央控制部53。
在各个部件中，充电控制部51是用于对利用外部电源的单位电容器C的充电动作进行控制的构成，通过决定是否将外部电源加载到由单位电容器C构成的本超级电容器S中，从而对其充电动作进行控制。
接下来，电源输出部52是用于对储藏在单位电容器C中的电力进行输出的构成，通过决定是否对由单位电容器C构成的本超级电容器S进行放电，从而对向连接到本超级电容器S中的外部设备的电源供应动作进行控制。
接下来，中央控制部53是用于通过控制信号对上述充电控制部51以及电源输出部52进行控制的构成，通过配备中央处理装置(如CPU、MCU等)，按照预先变成的流程对充电控制部51以及电源输出部52进行控制，同时还对控制模块50的其他构成进行整体控制。
此外，在本发明中，中央控制部53通过控制信号对各个构成(包括充电控制部51、电源输出部52)的动作进行控制。在如上所述的控制信号中，可能会因为如高频影响、电源部的强电磁场干扰、外部环境(如温度、湿度、粉尘等)影响等各种外部因素而导致噪声的混入。
混入到控制信号中的噪声，可能会造成控制信号电压等级的骤增或骤减并因此导致各个构成的不稳定的动作，还可能进一步导致错误工作以及故障现象发生。
本发明为了解决如上所述的问题，通过配备用于生成从源头上排除噪声混入可能性的干净的控制信号的信号生成模块100而提前对混入到控制信号中的噪声进行检测以及清除，从而保证稳定的动作控制。
适用本发明的信号生成模块100的特征在于，通过多个步骤对噪声进行检测以及清除，并在最终输出控制信号之前再次对控制信号中的噪声包含与否进行检测。
接下来，将结合图10对适用本发明之一实施例(第7实施例)的信号生成模块100进行更为详细的说明。
(为了便于说明，在下述内容中并没有对元件单位的命名进行区分。因此，根据包括各个元件的相应回路进行推导或通过附图参考编号进行区分解释为宜。)
如图10所示，信号生成模块100，包括：噪声放大部110，用于对DC信号用电源进行放大；噪声检测部120，用于对被放大的信号用电源中所包含的噪声进行检测；过滤部130，用于对所检测到的噪声进行清除；过滤器驱动部140，用于仅在检测到噪声时对过滤部进行驱动；信号生成部150，用于从已清除噪声之后的信号用电源生成控制信号；以及，信号输出部160，用于在对所生成的控制信号进行稳定化之后输出。
如上所述的信号生成模块100，利用噪声放大部110在对DC信号用电源进行放大的同时对其中所包含的噪声进行放大，从而使其检测变得更加容易，利用噪声检测部120对被放大的信号用电源中所包含的噪声进行检测，利用过滤部130对所检测到的噪声进行清除，利用过滤器驱动部140仅在检测到噪声时执行噪声清除过程，从而防止不必要的电力消耗以及动作过载现象，利用信号生成部150从已清除噪声之后的信号用电源生成干净的控制信号，利用信号输出部160对上述控制信号的干净与否进行确认之后输出。
接下来，将结合图10对信号生成模块100的各个部分的构成和动作过程及其能够达成的效果进行说明。
噪声放大部110，包括：第1放大回路111，用于对信号用电源进行第1次放大；以及，第2放大回路112，用于进行第2次放大。
第1放大回路111以及第2放大回路112以相同的结构构成，分别包括：放大器A101、A102；分配电阻R101、R102、R103、R104以及电容器C101、C102，连接到放大器A101、A102的(+)端；以及，反馈电阻R105、R106以及电容器C105、C106，在放大器A101、A102的输出端与(-)端之间相互并列连接。
接下来，将以第1放大回路111为例对第1放大回路111以及第2放大回路112的动作以及效果进行说明。放大器A101通过分配电阻R101、R102和反馈电阻R106以及接地电阻以非反向放大器的形式动作，在对信号用电源的电压等级进行放大的同时对噪声进行放大，从而使噪声的检测变得更加容易。此时，反馈电容器C105用于防止放大器A101发生振荡。
在第2放大回路112中，将通过相同的过程对信号用电源进行放大。
此外，噪声放大部110的特征在于，第1放大回路111的放大器输出端与第2放大回路112的放大器(+)端相互连接，借此，信号用电源将在第1放大回路111中得到第1次放大，而其输出将被传送到第2放大回路112中得到第2次放大，即，通过双重步骤对信号用电源进行显著放大，从而使噪声的检测变得更加容易。
接下来，噪声检测部120，包括：比较器121；加载回路122，连接到上述比较器121的(-)端；以及，基准回路123，连接到比较器121的(+)端。
具体来讲，加载回路122，包括相互串联配置的直流成分清除用电阻R201和电容器C201以及噪声确认用电阻R202。
此外，基准回路123，包括相互并联配置的用于提供噪声判断用基准电压的偏压电阻R203、R204、R205。
接下来，将对如上所述的构成以及特征的噪声检测部120的动作以及效果进行说明。加载回路122通过电阻R201以及电容器C201，对在噪声放大部110中被放大的信号用电源中的直流成分进行清除而仅保留噪声成分。接下来，将噪声成分加载到电阻R202。
接下来，基准回路通过偏压电阻R203、R204、R205生成基准电压，比较器121通过对基准电压以及加载到电阻R202中的噪声电压进行比较而对噪声的发生与否进行检测，在检测到噪声时通过向过滤器驱动部140传送驱动信号而驱动过滤部130，从而对信号用电源中所包含的噪声进行清除，而在没有检测到噪声时通过向过滤器驱动部140传送不驱动信号或不传送任何信号而不驱动过滤部130，从而将信号用电源直接传递到信号生成部(选择传送不驱动信号或选择不传送任何信号，取决于过滤器驱动部140的规格)。
(过滤器驱动部140的具体回路构成是众所周知的事项，因此即使省略其相关的详细说明，也不会对一般技术人员实施本发明造成影响。)
此外，如图10所示，噪声检测部120，还包括：延迟回路124，用于对传送到继电器中的信号进行延迟；为宜。
延迟回路124，包括：相互并联配置的反向二极管D201以及电阻R206；以及，电容器C202，与上述反向二极管以及电阻并联连接。
通过配备如上所述的延迟回路124，能够延长过滤器驱动部140的使用寿命。通常，噪声并不会连续且周期性地发生而是会间歇性地发生，而过滤器驱动部140反复执行驱动以及不驱动的动作会导致使用寿命的下降。因此通过配备延迟回路124，在过滤器驱动部140开始动作之后经过一定的时间之前持续性地对过滤器驱动部140进行驱动，从而延长其使用寿命为宜。
接下来，过滤部130，包括各个输出端与输入端依次连接的第1至第3过滤回路131、132、133。
第1过滤回路131的特征在于，包括彼此的发射器与接收器相互连接的npn型的第1以及第2晶体管Q301、Q302；其中，在第1以及第2晶体管Q301、Q302的基极分别连接有相互并联配置的开关二极管D301、D302以及电容器C301、C302，在第1晶体管Q301的基极以及第2晶体管Q302的基极之间连接有相互并联配置的两个电容器C303、C304以及与电容器C302串联连接的两个电阻R303、R304。
此外，第2过滤回路132具有与第1过滤回路131相同的结构。
此外，第3过滤回路133的特征在于，包括：相互并联配置的两个电容器C305、C306；以及，两个电阻R305、R306，与上述电容器C306串联连接；其中，在第2过滤回路132以及第3过滤回路133之间配备有反向电流防止用二极管D303。
通过如上所述的构成以及特征的过滤部130，能够通过3个阶段对噪声进行清除，因此其噪声清除效果比现有的噪声过滤器更加优秀，而且在清除噪声之后能够输出具有接近于直流的稳定波形的信号用电源，因此不需要再额外执行整流或直流化过程。
接下来，信号生成部150，包括：多个二极管D501、D502，用于提供生成控制信号所需的电压降；过滤用感应器L501，与上述二极管串联连接；以及，过滤用电容器C501、C502、C503、C504，与上述二极管D501、D502以及感应器L501并联连接。
在附图中对配备两个上述电压降低用二极管D501、D502的情况进行了图示，但是只需要配备多个即可，能够根据所需要的电压降低程度配备2个以上。
接下来，将对信号生成部150的动作以及特征进行说明。首先，已清除噪声的信号用电源在通过电压降低用二极管D501、D502的过程中将转换成符合控制信号的电压等级，而在转换过程中混入或生成的噪声将通过过滤用感应器L501以及过滤用电容器C501、C502、C503、C504得到清除，借此，能够生成干净的控制信号并传送到信号输出部160。
接下来，信号输出部160，包括：输出控制元件161，用于对控制信号的输出进行控制；稳定化回路162，连接到上述输出控制元件161，用于对控制信号中所包含的噪声进行清除；检测回路163，连接到输出控制元件161，用于对控制信号的状态进行检测并反馈到输出控制元件161；以及，电源供应回路164，用于向输出控制元件161供应电源。
接下来，将对各个回路的动作以及特征进行说明。首先，稳定化回路162，包括：串联连接的电阻R601以及二极管D601；以及，与上述电阻以及二极管并联连接的电容器C601。
如上所述的稳定化回路162，能够通过电阻R601以及二极管D601将所传递过来的控制信号储存到电容器C601中，从而为信号流入提供缓冲并抑制控制信号的中断，并借此防止输出控制元件161的过载。
接下来，检测回路163，包括：电压转换用电阻R602和电阻R603以及过滤用电容器C602、C603。
如上所述的检测回路163，能够通过电阻R602将控制信号的电流转换成电压并加载到电阻R603，然后通过电容器C602、C603进行过滤并传递到输出控制元件161。接下来，输出控制元件161将通过检测回路163对最终输出的控制信号的噪声包含与否进行确认，从而对控制信号进行输出或命令再次对控制信号进行过滤。
接下来，电源供应回路164，包括：电压转换用电阻R604、R605；充电用电容器C604、C605、C606，与上述电压转换用电阻并联连接；以及，放电防止用二极管D604，与上述充电用电容器串联连接。
输出控制元件61作为对控制信号的输出状态进行最终检查和输出的元件，始终保持驱动状态为宜，因此除了供应到整个产品的电源之外，还配备用于应对紧急状况的额外的电源供应部为宜。因此，通过配备电源供应回路164而单独供应输出控制元件161的驱动所需的电源，能够确保其适当地对信号用电源进行处理。
如上所述的电源供应回路164，能够将通过电压转换用电阻R604、R605去除噪声之后的信号用电源储藏到电容器C604、C605、C606中，从而确保在发生紧急情况时也能够向输出控制元件161供应电源，此时，能够通过二极管D604保证已充电至电容器C604、C605、C606中的电力不会被放电，只有在发生紧急情况时才向输出控制元件161供应电源。
在上述说明内容中，没有对构成各个回路的附加元件进行说明，相关的设计能够根据一般技术人员的实施方式进行变更。
此外，在上述内容中结合附图进行说明的本发明能够由一般的技术人员进行各种变形以及变更，这些变形以及变更均应解释为包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种超级电容器，其特征在于，包括：
多个单位电容器；以及，
连接装置，由用于对上述单位电容器进行并联连接的并联连接部以及用于对上述单位电容器进行串联连接的串联连接部构成。
2.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于：
上述并联连接部，包括：
平板；以及，端子结合部，配备于上述平板上，与上述单位电容器的端子结合。
3.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于：
上述串联连接部，包括：
平板；连接片，从上述平板的端部向上下方向突出连接；连接孔，配备于上述连接片上；以及，结合部件，贯通插入到上述连接孔中。
4.根据权利要求1所述的超级电容器，其特征在于，还包括：
控制模块；
其中，上述控制模块，包括：充电控制部，用于对利用外部电源的上述单位电容器的充电动作进行控制；电源输出部，用于对储藏在上述单位电容器中的电力进行输出；以及，中央控制部，用于通过控制信号对上述充电控制部以及电源输出部进行控制。
5.根据权利要求4所述的超级电容器，其特征在于，还包括：
信号生成模块；
其中，上述信号生成模块，包括：噪声放大部，用于对DC信号用电源进行放大；噪声检测部，用于对被放大的信号用电源中所包含的噪声进行检测；过滤部，用于对所检测到的噪声进行清除；过滤器驱动部，用于仅在检测到噪声时对过滤部进行驱动；信号生成部，用于从已清除噪声之后的信号用电源生成控制信号；以及，信号输出部，用于在对所生成的上述控制信号的干净与否进行确认之后输出。
6.根据权利要求5所述的超级电容器，其特征在于：
上述噪声放大部，包括：第1放大回路，用于对信号用电源进行第1次放大；以及，第2放大回路，用于进行第2次放大；其中，上述第1放大回路以及上述第2放大回路，分别包括：放大器(A101)(A102)；分配电阻(R101)(R102)(R103)(R104)以及电容器(C101)(C102)连接到放大器(A101)(A102)的(+)端；以及，反馈电阻(R105)(R106)以及电容器(C105)(C106)，在放大器(A101)(A102)的输出端与(-)端之间相互并列连接；其中，上述第1放大回路的放大器输出端与第2放大回路的放大器(+)端相互连接。
7.根据权利要求6所述的超级电容器，其特征在于：
上述噪声检测部，包括：比较器；加载回路，连接到上述比较器的(-)端；以及，基准回路，连接到比较器121的(+)端；其中，上述加载回路，包括相互串联配置的直流成分清除用电阻(R201)和电容器(C201)以及噪声确认用电阻(R202)，上述基准回路，包括相互并联配置的用于提供噪声判断用基准电压的偏压电阻(R203)(R204)(R205)。
8.根据权利要求7所述的超级电容器，其特征在于：
上述过滤部，包括各个输出端与输入端依次连接的第1至第3过滤回路；其中，上述第1过滤回路，包括彼此的发射器与接收器相互连接的npn型的第1以及第2晶体管(Q301)(Q302)，在上述第1以及第2晶体管(Q301)(Q302)的基极分别连接有相互并联配置的开关二极管(D301)(D302)以及电容器(C301)(C302)，在上述第1晶体管(Q301)的基极以及上述第2晶体管(Q302)的基极之间连接有相互并联配置的两个电容器(C303)(C304)以及与电容器(C302)串联连接的两个电阻(R303)(R304)。
9.根据权利要求8所述的超级电容器，其特征在于：
上述第2过滤回路具有与上述第1过滤回路相同的结构，上述第3过滤回路，包括：相互并联配置的两个电容器(C305)(C306)；以及，两个电阻(R305)(R306)，与上述电容器(C306)串联连接；其中，在上述第2过滤回路(132)以及上述第3过滤回路(133)之间配备有反向电流防止用二极管(D303)。
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