CN202374001U - 便携式超级电容电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种采用超级电容储电的便携式电源。所要解决的技术问题是提供的装置应具有充电效率高、控制简单、便于携带、充放电寿命长以及无环境污染的特点。技术方案是：便携式超级电容电源，包括超级电容；其特征在于该装置还包括电压均衡电路以及DC-DC转换器，太阳能光伏电池依次通过所述电压均衡电路以及超级电容后，再经过DC-DC转换器接通负载。该电源还接入一直流电源以及一手摇发电机，两者并联后依次通过一双联开关以及稳压电路接入电源。

Description

便携式超级电容电源
技术领域
本实用新型涉及一种便携式电源，尤其是采用超级电容储电的便携式电源。
背景技术
随着社会与技术的发展，数码产品越来越普及，人们的休闲时间越来越多，便携式不间断的电源的需求也越来越大。
然而现有的储存电能的装置主要是电池。常规电池的种类主要有铅酸蓄电池、镍氢电池、镍镉电池以及锂离子电池。这类电池普遍存在充电时间长；需要电能与化学能的转化；充放电的有循环次数限制；尤其是功率密度（W/kg）普通电池都在500以下，其主要的缺点是比容小，镍镉电池还具有记忆效应，不但影响使用效果，而且携带也很不方便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种利用超级电容组成的便携式电源，该装置应具有充电效率高、控制简单、便于携带、充放电寿命长以及无环境污染的特点。
本实用新型提供的技术方案是：便携式超级电容电源，包括超级电容；其特征在于该装置还包括电压均衡电路以及DC-DC转换器，太阳能光伏电池依次通过所述电压均衡电路以及超级电容后，再经过DC-DC转换器接通负载。
该电源还接入一直流电源以及一手摇发电机，两者并联后依次通过一双联开关以及稳压电路接入电源。
本实用新型所提供的超级电容电能储存与变换装置，具有以下显著优点：
1、超级电容充电、蓄电、放电无化学过程，生产与使用过程对环境无污染；2、超级电容功率密度在104-106，且使用寿命长，循环充放电寿命达50万次；3、充电控制简单，无需复杂的控制电路；4、充电效率高；配用太阳能光伏电池时，超级电容充电更有独特的优势：太阳能激发的电荷直接进入电容，无化学转变过程体现了极高的充电的效率。5、低电压充电，按需要电压供电。6、重量轻便于携带；超级电容电源作为便携式电源有非常明显的优点。 
附图说明
图1是本实用新型的电路结构示意图。
图2是本实用新型的又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
图1所示的超级电容电源中，太阳能光伏电池1作为电荷产生器件，超级电容3作为电能储存器件，DC-DC转换器4作为超级电容的输出控制，使输出端获得可驱动负载5的恒定的工作电压。太阳能光伏电池依次通过电压均衡电路2、所述的超级电容以DC-DC转换器接通负载5。
太阳能光伏电池得到光照后，产生电压并（经过单向元件D1后）输出电流。超级电容上的电压由储存的电荷多少决定。光伏电池与超级电容两者存在电压差就能使电荷流动。超级电容充满电形成的电压与光伏电池电压平衡后，充电中止。利用取之不尽的太阳能配合超级电容的蓄电性能，将大大提升太阳能供电系统的性能。形成新型的超级电容太阳能电源。简单，轻便，环保，高效率，免维护等都是其显著的优点。
进一步，本实用新型还配有一直流电源E3以及一手摇发电机E2（手摇发电机串接整流元件D2），两者并联后依次通过一双联开关K5以及稳压电路W1接入电源（如图2所示）。电荷的存蓄过程无损耗效率接近最高（相对而言，其他的蓄电器件要蓄存电荷都需要专用的控制设备，过程的消耗降低了效率）。配置的指针式电压表7能直观的表现出电容中的蓄电情况P=常数×U2（其他的蓄电池无法使用电压表达式表达出所蓄的能量，而由于蓄能不确切，造成了很多隐患和浪费）。
超级电容的单体电压比较低2.5-2.7V左右，为获得较高的电压，需要把电容串联起来使用。但串联后在充电时却会发生各单体之间电压不均衡的问题：有的电容获得的电压高，有的获得电压低的现象。在线的电压超过电容额定的电压就会破坏电解液导致超级电容的失效。因此电压均衡电路是串联电容充电时所必需的电路，来避免串联使用时充电不平衡的现象。本电源使用了串并联控制器（直接外购）作为所述的电压均衡电路，妥善解决了以上所述的电压不均衡的问题。
另外，由于输出采用直流-直流转换器（DC-DC转换器），因此可以获得多种数码电子产品电压：1.8V、2.5V、3.3V、4.5V、5V等。也可以获得12V和24V等较高直流电压。
以上所述的各电子元器件，均可直接外购获得。
图中还有开关6。

Claims (2)

1.便携式超级电容电源，包括超级电容（3）；其特征在于该装置还包括电压均衡电路（2）以及DC-DC转换器（4），太阳能光伏电池（1）依次通过所述电压均衡电路以及超级电容后，再经过DC-DC转换器接通负载（5）。
2.根据权利要求1所述的便携式超级电容电源，其特征在于：该电源还接入一直流电源（E3）以及一手摇发电机（E2），两者并联后依次通过一双联开关(K5)以及稳压电路(W1)接入电源。
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