TW202141888A - 車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置 - Google Patents

車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW202141888A
TW202141888A TW109114251A TW109114251A TW202141888A TW 202141888 A TW202141888 A TW 202141888A TW 109114251 A TW109114251 A TW 109114251A TW 109114251 A TW109114251 A TW 109114251A TW 202141888 A TW202141888 A TW 202141888A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
super capacitor
capacitor module
protection
voltage
controller
Prior art date
Application number
TW109114251A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI743763B (zh
Inventor
陳莆堦
Original Assignee
低碳動能開發股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 低碳動能開發股份有限公司 filed Critical 低碳動能開發股份有限公司
Priority to TW109114251A priority Critical patent/TWI743763B/zh
Priority to KR1020210048564A priority patent/KR102477642B1/ko
Priority to US17/233,567 priority patent/US11476660B2/en
Priority to JP2021071157A priority patent/JP7212099B2/ja
Priority to EP21169869.1A priority patent/EP3905422A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI743763B publication Critical patent/TWI743763B/zh
Publication of TW202141888A publication Critical patent/TW202141888A/zh

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H01G11/16—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against electric overloads, e.g. including fuses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/20—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for electronic equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H01M16/003—Structural combinations of different types of electrochemical generators of fuel cells with other electrochemical devices, e.g. capacitors, electrolysers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00302—Overcharge protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/00309—Overheat or overtemperature protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or 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
    • 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
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一種車用超級電容模組的保護方法，主要藉由執行下列步驟達成：
判斷：依據外部電壓V1及一超級電容模組內部的環境溫度值T1，判斷保護條件是否滿足；
保護模式：保護條件滿足的情況下，該超級電容模組無法被充電也無法放電；
工作模式：保護條件不滿足的情況下，超級電容模組可以被充電也可以放電。
藉由判斷保護條件是否滿足，作為該超級電容模組是否可充電及放電的依據，避免該超級電容模組過高壓充電或溫度過高而導致可能的危險。

Description

車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置
本發明涉及汽車的供電領域，進一步而言，尤指一種車用超級電容模組的保護方法及執行該保護方法的保護裝置。
習知用於汽車的電源裝置係由一二次電池作為啟動電池所構成，對汽車的啟動馬達及其他用電裝置(例如：行車電腦、車燈…等)提供電力，該啟動電池提供電力使該啟動馬達運轉，藉以啟動汽車的引擎運轉，該引擎帶動發電機運轉，該發電機產生電力對該啟動電池充電。
基於汽車怠速熄火系統及低溫啟動的需求，遂發展一種如圖1所示的電源裝置(10)，主要係由一超級電容模組(12)及一二次電池(14)並聯所構成，欲啟動該引擎時，該超級電容模組(12)對該啟動馬達提供電力，利用該超級電容模組(12)無記憶效應，且該超級電容模組(12)具有瞬間大電流放電且能夠多次回充的特性，提高該電源裝置(10)的使用壽命。
該超級電容模組(12)安裝時，通常先以一個大阻值的電阻與該超級電容模組(12)連接形成回路，再將該超級電容模組(12)與該二次電池(14)連接，完成後將該電阻拆除，藉由預先設置該電阻，避免該超級電容模組(12)與該二次電池(14)連接的同時，該二次電池(14)開始對該超級電容模組(12)充電，進而使得該超級電容模組(12)不會處在可放電的狀態，防止安裝人員不慎誤觸導致遭受電擊的危險。
一般汽車用引擎啟動的瞬間，由於瞬間高轉速，該發電機可產生電力的瞬間電壓高達14V，而後會隨著引擎轉入怠速，電壓值將下降至13V，汽車在正常行駛未開啟冷氣的狀態下，該發電機輸出電力的電壓值約在13.2V，開啟冷氣的狀態下，該發電機輸出電力的電壓值約在13.5V~13.6V，一般情況下，該發電機對該超級電容模組(12)充電，不致對該超級電容模組(12)產生損壞，但若該發電機因不明原因而升高電壓，則會對該超級電容模組(12)產生不良影響，導致該超級電容模組(12)升溫。
該超級電容模組(12)通常由數個超級電容單體所組成，某一超級電容單體損壞時(例如：電極片不正常短路)，若繼續充電，此時該電極片短路的部位會開始升溫，而對該超級電容單體的電解質加溫，該電解質因升溫而汽化，使得該超級電容模組(12)內的壓力升高，最後導致爆炸。
本發明主要目的在於提供一種車用超級電容模組的保護方法，藉由首創的方法而得以提高超級電容模組安裝的安全性並保護超級電容模組。
為滿足前述發明目的，本發明係一種車用超級電容模組的保護方法，所述保護方法用於汽車的電源裝置，該電源裝置主要由一超級電容模組及一二次電池並聯所構成；所述保護方法主要藉由執行下列步驟達成：
安裝：該二次電池與連通該超級電容模組的電路保持斷路的狀態下，將電壓值為0的該超級電容模組設置於該電源裝置；
判斷：判斷該超級電容模組的保護條件是否滿足；定義一外 部電壓為V1，該超級電容模組的飽和充電電壓為V2，該超級電容模組內部的環境溫度值為T1，構成該超級電容模組之超級電容單體的安全溫度值為T2；當V1>V2或T1>T2任一條件滿足時，該超級電容模組的保護條件滿足，當V1>V2或T1>T2均不滿足時，該超級電容模組的保護條件不滿足；
保護模式：判斷保護條件滿足的情況下，該超級電容模組與該二次電池之間形成斷路，該超級電容模組無法被充電也無法放電；
工作模式：判斷保護條件不滿足的情況下，該超級電容模組與該二次電池之間形成通路，該超級電容模組可以被充電也可以放電；
該超級電容模組進入保護模式或工作模式後，再次執行前述判斷步驟，並依據判斷結果進行前述保護模式或工作模式。
本發明另一目的在於提供一種車用超級電容模組的保護裝置，其係用於執行前述車用超級電容模組的保護方法。
10:電源裝置
12:超級電容模組
14:二次電池
20:偵測單元
22:第一電壓偵測器
24:第二電壓偵測器
26:溫度偵測器
32:主回路
34:次回路
40:控制單元
42:第一控制器
44:第二控制器
50:處理單元
〔圖1〕係習知電源裝置的電路方塊示意圖。
〔圖2〕係本發明車用超級電容模組保護方法的流程圖。
〔圖3〕係設有本發明車用超級電容模組保護裝置的電源裝置的電路方塊示意圖。
〔圖4〕係本發明車用超級電容模組保護裝置所執行保護方法的流程圖。
如圖2及圖3所示，本發明車用超級電容模組的保護方法係用於汽車的電源裝置(10)，該電源裝置(10)主要由一超級電容模組(12)及一二次電池(14)並聯所構成，本發明車用超級電容模組的保護方法主要藉由執行下列步驟達成：
安裝：汽車引擎熄火且該二次電池(14)與連通該超級電容模組(12)之間的電路保持斷路的狀態下，將電壓值為0的該超級電容模組(12)設置於該電源裝置(10)，於此，該超級電容模組(12)係由複數個超級電容單體(圖中未示)串聯或並聯所組成，該超級電容模組(12)安裝前必需先行充份放電，使該超級電容模組(12)在安裝時不會放電，藉以保護安裝人員。
判斷：判斷該超級電容模組(12)的保護條件是否滿足；定義一外部電壓為V1，該超級電容模組(12)的飽和充電電壓為V2，在汽車引擎熄火的狀態下，該外部電壓V1係指該二次電池(14)的電壓，在汽車的發電機運轉的狀態下，該外部電壓V1係指該發電機產生電力的電壓及該二次電池(14)的電壓中的較高電壓值，當該電源裝置(10)應用於小型汽車的情況下，V2通常是14.5V，但不限於僅能是14.5V，該超級電容模組(12)內部的環境溫度值為T1，構成該超級電容模組(12)之該超級電容單體的安全溫度值為T2，所述的安全溫度值係基於該超級電容單體的過熱溫度決定，一般情況下，T2為80℃；當V1>V2或T1>T2任一條件成立時，判斷該超級電容模組(12)的保護條件滿足，當V1>V2或T1>T2均不成立時，判斷該超級電容模組(12)的保護條件不滿足。
保護模式：判斷保護條件滿足的情況下，進入保護模式，該超級電容模組(12)與該二次電池(14)之間形成斷路，該超級電容模組(12)無法 被充電也無法放電，避免V1高於V2時，該超級電容模組(12)進行充電，也避免T1>T2時，該超級電容模組(12)進行充電，防止任一個或數個該超級電容單體不正常升溫，藉此避免該超級電容單體的電解質汽化爆炸。
工作模式：判斷保護條件不滿足的情況下，進入工作模式，該超級電容模組(12)與該二次電池(14)之間形成通路，該超級電容模組(12)可以被充電也可以放電。
該超級電容模組(12)進入保護模式或工作模式後，可選擇持續或每間隔一段時間，再次執行前述判斷步驟，判斷該超級電容模組(12)的保護條件是否滿足，並依據判斷結果進行前述保護模式或工作模式。
本發明藉由判斷該超級電容模組(12)的保護條件是否滿足，作為該超級電容模組(12)是否進入可充電及放電的工作模式的依據，避免該超級電容模組(12)過高壓充電或溫度過高而導致可能的危險。
另一方面，在汽車引擎熄火且該二次電池(14)與連通該超級電容模組(12)之間的電路保持斷路的狀態下，始將該超級電容模組(12)安裝於該電源裝置(10)，安裝前，該超級電容模組(12)必需先行充份放電，使該超級電容模組(12)的電壓為0而不會放電，藉以保護安裝人員。
如圖3所示，執行前述車用超級電容模組的保護方法的一種車用超級電容模組的保護裝置，包含一偵測單元(20)、一主回路(32)、一次回路(34)、一控制單元(40)及一處理單元(50)，其中，該偵測單元(20)與該處理單元(50)耦接，該偵測單元(20)包含一第一電壓偵測器(22)、一第二電壓偵測器(24)及一溫度偵測器(26)，其中，該第一電壓偵測器(22)用於偵測該外部電壓V1，該第二電壓偵測器(24)用於偵測該超級電容模組(12)的電壓V3，該 溫度偵測器(26)用於偵測該超級電容模組(12)內部的環境溫度值T1，該第一電壓偵測器(22)、該第二電壓偵測器(24)及該溫度偵測器(26)分別將偵測所得對該處理單元(50)傳送。
該主回路(32)與該次回路(34)並聯，且該主回路(32)與該次回路(34)分別與該超級電容模組(12)及該二次電池(14)耦接，該主回路(32)是充放電回路，該次回路(34)是小電流充電回路，據使該二次電池(14)選擇通過該主回路(32)或該次回路(34)對該超級電容模組(12)充電，且該超級電容模組(12)可通過該主回路(32)對外放電。
該控制單元(40)與該處理單元(50)耦接，該控制單元(40)包含一第一控制器(42)及一第二控制器(44)，其中，該第一控制器(42)與該主回路(32)及該二次電池(14)串聯，該第二控制器(44)與該次回路(34)及該二次電池(14)串聯，據此，該第一控制器(42)控制該超級電容模組(12)與該二次電池(14)是否通過該主回路(32)形成通路，該第二控制器(44)控制該超級電容模組(12)與該二次電池(14)是否通過該次回路(34)形成通路，藉以控制該超級電容模組(12)的充電及放電；本發明亦可置換為該第一控制器(42)與該主回路(32)及該超級電容模組(12)串聯，該第二控制器(44)與該次回路(34)及該超級電容模組(12)串聯，據此構成車用超級電容模組的保護裝置的另一實施選擇；該第一控制器(42)及該第二控制器(44)分別可以選用金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Filed-Effect Transistor，一般通稱MOSFET)或是繼電器構成。
該處理單元(50)是運算及處理器(CPU)，基於預設的該超級電容模組(12)的飽和充電電壓V2、構成該超級電容模組(12)之該超級電容單體 的安全溫度值T2及該偵測單元(20)偵測所得的該外部電壓V1、該電壓V3及該環境溫度值T1，該處理單元(50)進行比較、運算及處理，並依據處理的結果對該控制單元(40)發送訊號，據使該第一控制器(42)及該第二控制器(44)作動，藉以控制該超級電容模組(12)的充電及放電。
如圖4所示，所述車用超級電容模組的保護裝置所執行保護方法係如下所述：
該第一控制器(42)及該第二控制器(44)斷開狀態下，進行該超級電容模組(12)的安裝，據此，該超級電容模組(12)安裝的過程中，該二次電池(14)不會對該超級電容模組(12)充電，而可保護安裝人員，避免發生觸電事件。
該超級電容模組(12)安裝完成後，開始判斷保護條件是否滿足，此時，該偵測單元(20)偵測該外部電壓V1、該電壓V3及該環境溫度值T1，該處理單元(50)比較該外部電壓V1是否高於該飽和充電電壓V2，該環境溫度值T1是否高於該安全溫度值T2；V1>V2或T1>T2任一條件成立時，則為保護條件滿足，V1>V2及T1>T2均不成立時，則為保護條件不滿足。
保護條件滿足，啟動保護模式，此時，該處理單元(50)對該控制單元(40)發送訊號，該第一控制器(42)及該第二控制器(44)均斷開，該超級電容模組(12)無法被充電也無法放電，保護模式啟動後，再次執行保護條件是否滿足的判斷。
保護條件不滿足，進一步判斷該第一控制器(42)是否為斷開狀態；該第一控制器(42)為連通狀態時，則啟動工作模式，該處理單元(50)對該控制單元(40)送出訊號，該第一控制器(42)保持連通狀態，該第二控制 器(44)為斷開狀態，該超級電容模組(12)可通過該主回路(32)充電及放電，該二次電池(14)或汽車的發電機無法通過該次回路(34)對該超級電容模組(12)充電；該第一控制器(42)為斷開狀態時，該處理單元(50)計算該外部電壓V1與該電壓V3的差值是否高於5V，V1-V3>5V的條件不成立，則該處理單元(50)對該控制單元(40)送出訊號，啟動工作模式，該第一控制器(42)連通，該第二控制器(44)斷開。
V1-V3>5V的條件成立，則啟動小電流充電模式，此時，該處理單元(50)對該控制單元(40)送出訊號，該第一控制器(42)斷開，該第二控制器(44)連通，該二次電池(14)通過該次回路(34)對該超級電容模組(12)進行小電流充電，由於V1-V3>5V的條件成立，該二次電池(14)對該超級電容模組(12)進行小電流充電，無法通過該主回路(32)對該超級電容模組(12)充電，可避免由於該二次電池(14)與該超級電容模組(12)之間的電壓差過大，導致大電流通過該主回路(32)造成該第一控制器(42)損壞。
小電流充電模式啟動後，再次判斷該第一控制器(42)是否為斷開狀態，並依據判斷結果，選擇進行V1-V3>5V的條件是否成立的判斷或啟動工作模式。
所述V1-V3得出的差值的比較值5V可以視需要變化，不以5V為限，5V是依據樣品實際測試所得之經驗值。

Claims (8)

  1. 一種車用超級電容模組的保護方法，所述保護方法用於汽車的電源裝置，該電源裝置主要由一超級電容模組及一二次電池並聯所構成；所述保護方法主要藉由執行下列步驟達成：
    安裝：該二次電池與連通該超級電容模組的電路保持斷路的狀態下，將電壓值為0的該超級電容模組設置於該電源裝置；
    判斷：判斷該超級電容模組的保護條件是否滿足；定義一外部電壓為V1，該超級電容模組的飽和充電電壓為V2，該超級電容模組內部的環境溫度值為T1，構成該超級電容模組之超級電容單體的安全溫度值為T2；當V1>V2或T1>T2任一條件滿足時，該超級電容模組的保護條件滿足，當V1>V2及T1>T2均不滿足時，該超級電容模組的保護條件不滿足；
    保護模式：保護條件滿足，則該超級電容模組與該二次電池之間形成斷路，該超級電容模組無法被充電也無法放電；
    工作模式：保護條件不滿足，則該超級電容模組與該二次電池之間形成通路，該超級電容模組可以被充電也可以放電；
    該超級電容模組進入保護模式或工作模式後，再次執行前述判斷步驟，並依據判斷結果進行前述保護模式或工作模式。
  2. 如請求項1所述之車用超級電容模組的保護方法，其中，該外部電壓V1係指汽車之發電機產生電力的電壓及該二次電池的電壓中的較高電壓值。
  3. 如請求項1所述之車用超級電容模組的保護方法，其中，V2為14.5V。
  4. 如請求項1所述之車用超級電容模組的保護方法，其中，T2為80℃。
  5. 一種執行請求項1至4中任一請求項所述車用超級電容模組的保護方法的車用超級電容模組的保護裝置，包含一偵測單元、一主回路、一次回路、一控制單元及一處理單元，其中，該偵測單元及該控制單元分別與該處理單元耦接，該主回路與該次回路並聯，且該主回路與該次回路分別與一電源裝置之一超級電容模組及一二次電池耦接，該主回路是充放電回路，該次回路是小電流充電回路，據使該二次電池選擇通過該主回路或該次回路對該超級電容模組充電，且該超級電容模組通過該主回路對外放電；
    該偵測單元包含一第一電壓偵測器、一第二電壓偵測器及一溫度偵測器，其中，該第一電壓偵測器用於偵測一外部電壓V1，該第二電壓偵測器用於偵測該超級電容模組的電壓V3，該溫度偵測器用於偵測該超級電容模組內部的環境溫度值T1；
    該控制單元包含一第一控制器及一第二控制器，該第一控制器用於控制該超級電容模組與該二次電池是否通過該主回路形成通路，該第二控制器用於控制該超級電容模組與該二次電池是否通過該次回路形成通路，藉以控制該超級電容模組的充電及放電；
    該處理單元是運算及處理器，基於該外部電壓V1、該電壓V3、該環境溫度值T1、預設的該超級電容模組的飽和充電電壓V2、構成該超級電容模組之超級電容單體的安全溫度值T2，進行比較、運算及處理，並依據處理的結 果對該控制單元發送訊號，據使該第一控制器及該第二控制器作動，藉以控制該超級電容模組的充電及放電。
  6. 如請求項5所述之車用超級電容模組的保護裝置，其中，該第一控制器與該主回路及該二次電池串聯，該第二控制器與該次回路及該二次電池串聯。
  7. 如請求項5所述之車用超級電容模組的保護裝置，其中，該第一控制器與該主回路及該超級電容模組串聯，該第二控制器與該次回路及該超級電容模組串聯。
  8. 如請求項5所述之車用超級電容模組的保護裝置，其中，該第一控制器及該第二控制器分別為金屬氧化物半導體場效電晶體或繼電器。
TW109114251A 2020-04-28 2020-04-28 車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置 TWI743763B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109114251A TWI743763B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置
KR1020210048564A KR102477642B1 (ko) 2020-04-28 2021-04-14 차량의 슈퍼커패시터 모듈을 보호하는 디바이스 및 방법
US17/233,567 US11476660B2 (en) 2020-04-28 2021-04-19 Device and method of protecting supercapacitor module of vehicle
JP2021071157A JP7212099B2 (ja) 2020-04-28 2021-04-20 車用スーパーキャパシタモジュールの保護方法及びこの保護方法を実行する車用スーパーキャパシタモジュールの保護装置
EP21169869.1A EP3905422A1 (en) 2020-04-28 2021-04-22 Device and method of protecting supercapacitor module of vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109114251A TWI743763B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI743763B TWI743763B (zh) 2021-10-21
TW202141888A true TW202141888A (zh) 2021-11-01

Family

ID=75639792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109114251A TWI743763B (zh) 2020-04-28 2020-04-28 車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11476660B2 (zh)
EP (1) EP3905422A1 (zh)
JP (1) JP7212099B2 (zh)
KR (1) KR102477642B1 (zh)
TW (1) TWI743763B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230095491A (ko) 2021-12-22 2023-06-29 현대자동차주식회사 차량의 슈퍼캡 시스템 및 그 제어방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008144752A2 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Nmhg Oregon, Llc Energy recapture for an industrial vehicle
JP5277711B2 (ja) * 2008-05-09 2013-08-28 新神戸電機株式会社 電源装置及び車両用電源装置
JP5104648B2 (ja) * 2008-08-21 2012-12-19 新神戸電機株式会社 車両の電源装置およびその制御方法
JP4939570B2 (ja) * 2009-05-15 2012-05-30 三菱電機株式会社 電力供給装置
JP2011101483A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Mitsubishi Electric Corp 車両用駆動電源装置
EP2528768A2 (en) 2010-01-25 2012-12-05 Maxwell Technologies, Inc. Energy storage systems and methods
WO2012125963A2 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 Johnson Controls Technology Company Energy source devices and systems having a battery and an ultracapacitor
US9627908B2 (en) 2012-03-13 2017-04-18 Maxwell Technologies, Inc. Ultracapacitor and battery combination with electronic management system
CN203746991U (zh) * 2014-01-30 2014-07-30 许玉林 电动车用锂电池包
JP2016201897A (ja) * 2015-04-09 2016-12-01 株式会社オートネットワーク技術研究所 蓄電装置及び電源システム
CN105863921B (zh) * 2016-05-26 2018-06-29 北京合众汇能科技有限公司 一种免维护便携式超级电容启动器及控制方法
JP6610439B2 (ja) * 2016-05-31 2019-11-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 電源装置
JP2017229132A (ja) * 2016-06-21 2017-12-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 車輌の電源装置、及び電源制御装置
CN206234037U (zh) * 2016-12-09 2017-06-09 宁波市江北九方和荣电气有限公司 一种内燃机车用超级电容辅助启动系统
CN107269443A (zh) * 2017-06-09 2017-10-20 王庆福 一种交通运输工具的内燃机启动电路及装置
CN110739755A (zh) * 2018-07-02 2020-01-31 深圳市格威特光电科技有限公司 一种超级电容控制模组及控制方法
TWI704738B (zh) * 2019-03-16 2020-09-11 低碳動能開發股份有限公司 車輛供電系統的超級電容的保護裝置及保護方法
DE102019210793A1 (de) * 2019-07-22 2021-01-28 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Energiespeichersystem und Verfahren zu dessen Betreiben

Also Published As

Publication number Publication date
TWI743763B (zh) 2021-10-21
JP7212099B2 (ja) 2023-01-24
KR20210133868A (ko) 2021-11-08
KR102477642B1 (ko) 2022-12-13
US20210336434A1 (en) 2021-10-28
EP3905422A1 (en) 2021-11-03
JP2021175369A (ja) 2021-11-01
US11476660B2 (en) 2022-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10358047B2 (en) Electric power storage system
JP5811055B2 (ja) バッテリシステム制御装置
JP5050325B2 (ja) 組電池用制御装置
US11114707B2 (en) Monitoring apparatus for energy storage device, energy storage apparatus, and a method of monitoring energy storage device
US10703221B2 (en) Power supply control apparatus for electric vehicle
US11411426B2 (en) Charging control for improving efficiency of charging auxiliary device battery
JP2010051082A (ja) 車両の電源装置およびその制御方法
JP2009280096A (ja) 車両用電源装置
TWI743763B (zh) 車用超級電容模組的保護方法及其保護裝置
JP2017032569A (ja) 車両バッテリーの充電を決定する方法
JP6827355B2 (ja) 電池制御装置
KR101786308B1 (ko) 상용환경차량의 초퍼 제어 방법
US11435408B2 (en) External power feed system and electric leak detection method therefor
CN111384466B (zh) 一种动力电池热管理系统中水泵故障处理方法与系统
CN113824164A (zh) 车用超级电容模块的保护方法及其保护装置
KR20160067600A (ko) 배터리 셀 과충전 보호 장치 및 방법
JP2015107022A (ja) 車両の充放電制御装置
JP2016162729A (ja) バッテリ種別判定装置およびバッテリ種別判定方法
KR102203288B1 (ko) Isg 제어방법
JP2019161744A (ja) 放電制御装置および放電制御方法
WO2023073976A1 (ja) 電池モジュール及び電池電源回路
TWI819873B (zh) 儲能裝置中對逆變器間歇放電的方法、電腦程式、電腦可讀取媒體及其儲能裝置
JP2023005293A (ja) 電源制御装置
JP2024035517A (ja) 制御装置
JP2023001594A (ja) 電源制御装置および電源制御方法