JP2016181693A - ダンパー機能を備えた蓄電デバイス - Google Patents
ダンパー機能を備えた蓄電デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016181693A JP2016181693A JP2016057421A JP2016057421A JP2016181693A JP 2016181693 A JP2016181693 A JP 2016181693A JP 2016057421 A JP2016057421 A JP 2016057421A JP 2016057421 A JP2016057421 A JP 2016057421A JP 2016181693 A JP2016181693 A JP 2016181693A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- supercapacitor
- ultracapacitor
- storage device
- electric energy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 83
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 11
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical group 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000004044 response Effects 0.000 description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002468 redox effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G17/00—Structural combinations of capacitors or other devices covered by at least two different main groups of this subclass with other electric elements, not covered by this subclass, e.g. RC combinations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/04—Hybrid capacitors
- H01G11/06—Hybrid capacitors with one of the electrodes allowing ions to be reversibly doped thereinto, e.g. lithium ion capacitors [LIC]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/08—Structural combinations, e.g. assembly or connection, of hybrid or EDL capacitors with other electric components, at least one hybrid or EDL capacitor being the main component
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/52—Separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
- H01M10/4264—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing with capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
Description
該各キャパシターセルは、スーパーキャパシター(Super Cap)、及びウルトラキャパシター(Ultra Cap)を有する。
該スーパーキャパシターは、内部に仕切り板を設置する無極性キャパシターである。
該ウルトラキャパシターは、有極性の電化学キャパシターである。
該スーパーキャパシターと該ウルトラキャパシターとの間は電性並列接続連結である。
該スーパーキャパシターの容量は、該ウルトラキャパシターに近いか或いは等しい。
該キャパシターセルの充電時には、該スーパーキャパシターは、極化効果を生じ、電圧型態の電気エネルギーを充電する。
該スーパーキャパシター内に充電される電気エネルギーは、電位平衡関係により、迅速に電流型態の電気エネルギーに転換され該ウルトラキャパシター内に流入し貯蔵され、いわゆるダンパー効果(Damping effect)を生じる。
1.本発明の回路構造は簡単である。本発明の充電時には、該スーパーキャパシターを利用し、物理性質の極化介電効果を実現できる。本発明の放電時には、該ウルトラキャパシターを利用し、化学酸化還元効果を実現できる。
2.本発明は、ハイパワー電力、動力の電気エネルギーの貯蔵に用いられる。本発明キャパシターセル電池の蓄電量は、直/並列接続のキャパシターセルの個数により決まる。よって、十分な個数のキャパシターセルにより構成されるキャパシターセル電池であれば、ハイパワーの電気エネルギーを蓄電できる。
3.本発明は、超高周波数応答の電気エネルギーを蓄電し、共振転送状態のダンパー効果を発生させられる。発明に組み合わせる充電装置は、周波数応答を備える電気エネルギーを放出でき、これにより本発明内部では共振転送状態のダンパー効果を発生でき、こうして充電、蓄電がスムーズとなり、充電効率を加速することができる。
4.本発明の充電ルートと放電ルートは異なるため、快速充電と快速放電に適している。
5.各キャパシターセル内の共振作用により、内部抵抗は極めて低いため、充、放電中に瞬間ショートが発生しても、温度上昇の状況は発生せず、安定性が高い。
6.本発明は、半導体製造工程に運用でき、体積を縮小させられ、グラファイト、磁気媒体材料(磁気抵抗材料)などの3C製品の蓄電デバイスとすることができる。本発明技術により製造される製品のエネルギー密度及び容量の大きさは、電極材料及び幾何条件の選択により達成される。
有極性ウルトラキャパシター13は、充電時に電化学場に迅速に反応できる金属酸化物擬似キャパシター(Pseudo Capacitors)である。
1.本発明の回路構造は簡単である。本発明の充電時には、該スーパーキャパシターを利用し、物理性質の極化介電効果を実現できる。本発明の放電時には、該ウルトラキャパシターを利用し、化学酸化還元効果を実現できる。
2.本発明は、ハイパワー電力、動力の電気エネルギーの貯蔵に用いられる。本発明キャパシターセル電池の蓄電量は、直/並列接続のキャパシターセルの個数により決まる。よって、十分な個数のキャパシターセルにより構成されるキャパシターセル電池であれば、ハイパワーの電気エネルギーを蓄電できる。
3.本発明は、超高周波数応答の電気エネルギーを蓄電し、共振転送状態のダンパー効果を発生させられる。発明に組み合わせる充電装置は、周波数応答を備える電気エネルギーを放出でき、これにより本発明内部では共振転送状態のダンパー効果を発生でき、こうして充電、蓄電がスムーズとなり、充電効率を加速することができる。
4.本発明の充電ルートと放電ルートは異なるため、快速充電と快速放電に適している。
5.各キャパシターセル内の共振作用により、内部抵抗は極めて低いため、充、放電中に瞬間ショートが発生しても、温度上昇の状況は発生せず、安定性が高い。
6.本発明は、半導体製造工程に運用でき、体積を縮小させられ、グラファイト、磁気媒体材料(磁気抵抗材料)などの3C製品の蓄電デバイスとすることができる。本発明技術により製造される製品のエネルギー密度及び容量の大きさは、電極材料及び幾何条件の選択により達成される。
11 キャパシターセル
12 スーパーキャパシター
13 ウルトラキャパシター
20 充電装置
21 電源出力装置
22 コントロール回路
23 ダンパーインダクタンス
24 高周波発振スイッチ
30 電気エネルギー発生装置
40 ロード
50 直/並自動スイッチ
51 電性直列接続のスーパーキャパシター
52 電性並列接続のウルトラキャパシター
60 無極性キャパシター
61 有極性キャパシター
62 有極性スーパーキャパシター
63 無極性スーパーキャパシター
64 有極性ウルトラキャパシター
L1 直列接続性質のインダクタンス
L2 並列接続性質のインダクタンス
R1 電気抵抗
R2 電気抵抗
Claims (3)
- 多数のキャパシターセルが直/並列接続して組成されるキャパシターセル電池であるダンパー機能を備えた蓄電デバイスであって、
前記各キャパシターセルは、スーパーキャパシター、及びウルトラキャパシターを有し、
前記スーパーキャパシターは、内部に仕切り板を設置する無極性キャパシターで、
前記ウルトラキャパシターは、有極性の電化学キャパシターで、
前記スーパーキャパシターと前記ウルトラキャパシターとの間は、電性並列連結で、及び非表示式の物理性直列接続で、
前記スーパーキャパシターの容量は、前記ウルトラキャパシターの容量の90〜110%以内で、
前記キャパシターセルの充電時には、前記スーパーキャパシターは、極化効果を生じ、電圧型態の電気エネルギーを充電し、
前記スーパーキャパシターと前記ウルトラキャパシターの電位平衡関係により、前記スーパーキャパシター内に充電される電気エネルギーは、迅速に電流型態の電気エネルギーに転換され前記ウルトラキャパシター内に流入されて貯蔵され、共振型態のダンパー効果を形成することを特徴とするダンパー機能を備えた蓄電デバイス。 - 前記スーパーキャパシターは、充電時に強大な静電界を発生できる電気二重層キャパシターであることを特徴とする請求項1に記載のダンパー機能を備えた蓄電デバイス。
- 前記ウルトラキャパシターは、充電時に電化学場に迅速に反応できる金属酸化物擬似キャパシターであることを特徴とする請求項1に記載のダンパー機能を備えた蓄電デバイス。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW104109367 | 2015-03-24 | ||
TW104109367A TWI581538B (zh) | 2015-03-24 | 2015-03-24 | Capacitive stacking device with damping function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016181693A true JP2016181693A (ja) | 2016-10-13 |
JP6251309B2 JP6251309B2 (ja) | 2017-12-20 |
Family
ID=57132032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016057421A Active JP6251309B2 (ja) | 2015-03-24 | 2016-03-22 | ダンパー機能を備えた蓄電デバイス |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6251309B2 (ja) |
KR (1) | KR101804664B1 (ja) |
TW (1) | TWI581538B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11127538B2 (en) | 2017-02-20 | 2021-09-21 | The Research Foundation For The State University Of New York | Multi-cell multi-layer high voltage supercapacitor apparatus including graphene electrodes |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005507544A (ja) * | 2001-10-22 | 2005-03-17 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 薄膜状急速充電エネルギ蓄積装置 |
JP2008304864A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Ricoh Co Ltd | 蓄電装置、蓄電装置を有する画像形成装置、及び蓄電装置における放電制御方法 |
JP2011198925A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 擬似容量キャパシタ |
JP2013013321A (ja) * | 2012-09-19 | 2013-01-17 | Ricoh Co Ltd | 蓄電装置及び該蓄電装置を有する画像形成装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102340181A (zh) * | 2010-07-15 | 2012-02-01 | 凃杰生 | 无穷级共振舱的超级电感 |
SG187574A1 (en) * | 2010-07-27 | 2013-03-28 | Yoshifumi Takeda | Charge control method and discharge control method for electric storage apparatus |
TWM477033U (en) * | 2013-09-23 | 2014-04-21 | Fu-Zi Xu | Capacitor providing damping function in system circuit |
-
2015
- 2015-03-24 TW TW104109367A patent/TWI581538B/zh not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-03-22 JP JP2016057421A patent/JP6251309B2/ja active Active
- 2016-03-23 KR KR1020160034924A patent/KR101804664B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005507544A (ja) * | 2001-10-22 | 2005-03-17 | コミサリア、ア、レネルジ、アトミク | 薄膜状急速充電エネルギ蓄積装置 |
JP2008304864A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Ricoh Co Ltd | 蓄電装置、蓄電装置を有する画像形成装置、及び蓄電装置における放電制御方法 |
JP2011198925A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 擬似容量キャパシタ |
JP2013013321A (ja) * | 2012-09-19 | 2013-01-17 | Ricoh Co Ltd | 蓄電装置及び該蓄電装置を有する画像形成装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160114533A (ko) | 2016-10-05 |
TWI581538B (zh) | 2017-05-01 |
JP6251309B2 (ja) | 2017-12-20 |
KR101804664B1 (ko) | 2017-12-04 |
TW201635672A (zh) | 2016-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shukla et al. | Electrochemical capacitors: Technical challenges and prognosis for future markets | |
CN207150267U (zh) | 一种适用于混合储能系统的单相电路拓扑 | |
TW201330453A (zh) | 超級電容與儲能單元之充放電控管電路及其方法 | |
US9461483B1 (en) | Electrical energy storage device with damping function | |
WO2013056531A1 (zh) | 基于超级电容器的后备储能模块 | |
CN101752910A (zh) | 具有可变电压输出的供电装置 | |
JP6251309B2 (ja) | ダンパー機能を備えた蓄電デバイス | |
CN203706812U (zh) | 一种基于多对绕组的脉冲变压器 | |
CN106160239B (zh) | 具阻尼功能的储电装置 | |
Wetz et al. | Pulsed evaluation of high power electrochemical energy storage devices | |
CN204721099U (zh) | 具阻尼功能的储电装置 | |
Singh et al. | Comparative performance investigation of battery and ultracapacitor for electric vehicle applications | |
TWM505117U (zh) | 具阻尼功能的儲電裝置 | |
KR20140055011A (ko) | 커패시터 충방전 관리 장치 및 그 방법 | |
CN105356572A (zh) | 一种中储能供电重频电容充电电源 | |
CN102403766B (zh) | 一种超级电容充电方法及其实现系统 | |
CN207321141U (zh) | 一种高效能量转换与储存系统 | |
TWI591877B (zh) | Resonance type lithium battery device with damping function | |
Liu et al. | New type equalization circuit and management system of Li-ion battery | |
Kismat | A Comparative Analysis of Supercapacitors and Batteries as Energy Storage Devices | |
TWM574750U (zh) | 智慧監控的超級電容儲能裝置 | |
Abd Rahman et al. | Performance review on small-medium scales energy storage system in term of investment aspect | |
Shcherba et al. | Increasing Energy Efficiency of Charge Circuits of Supercapacitors from Voltage Source | |
Wu et al. | Dynamic equalization control of battery pack based on switched capacitance method | |
US8422194B2 (en) | Susceptance—mode inductor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170228 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170509 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171031 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171124 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6251309 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |