专利名称：纳米超级电源的制作方法
技术领域：
本发明提出一种应用纳米技术的超级电源。在军用、民用、工业生产领域广泛使用的各种电源装置，不是用传统的电网电能，就是要自备发电机或依靠各种蓄电池或有源器件来提供电能。传统的电容器虽能储存一定的电荷量，但因工艺原因限制了单位体积的电容量发展。纳米超级无源电容器的应用，对传统的各种电源装置引发了重大改进，特别是超级电容量的引入，其作用如同有源器件像电池一样的蓄电功能，在抗击电网闪络、谐波干扰上表现出强劲的宽频带吸收特性和后备电池的大容量蓄电性能。
背景技术：
目前广泛使用的手电筒、应急灯、矿灯、各种信号灯都离不开电瓶、电池。铅蓄电瓶寿命短，大量的一次性电池不符合环保要求，可充电电池也有报废的时候。计算机和自动化控制系统用的不停电电源，内部也都离不了铅蓄电瓶。关键环节的工业生产动力机械设备的电动机变频电源，为防止瞬间掉电不得不采用大量的蓄电池来支持后备电能的蓄电。全世界的汽车没有一辆能离开蓄电池能启动开走的，电动自行车更不敢狂想。纳米超级电源的发明，可以替代人们对各种电源装置的需求，然而它还是环保型的、彻底免维护性的，体积更加小巧，能量更强劲，寿命长。
传统的电源或电源装置缺点是，必须要有蓄电池一类的有源部件或器件，若采用普通电容器势必体积很大很大，即笨重成本又高，几乎难以实施。在现有的变频调速器电源装置上，其滤波电容器的电容量只有几个kμf，遇电网闪络或瞬间掉电就自动跳闸停机，极大地影响工业正常生产。
发明内容
本发明是采用了纳米材料制作的超级无源器件，与有源元件构成的新一代各种电源装置。
本发明的新一代电源或装置，是利用纳米材料制作的超级无源器件的特大电容量的电荷蓄能特性，代替传统的有源电池，再结合现代半导体有源元件的电路构成新型的直流电源或交流电源，这种电源可广泛为军用、民用、工业服务。
具体实施例方式
替代直流电源的方案是，使用纳米超级直流电源直接安装在原有产品的原电瓶或电池的安放位置，所有元器件和电路板整体不超过原产品的安置空间。其显著优点是解决原产品电池更换问题，它就如同永久性可充电电池，免更换，又符合环保要求。
替代交流电源的方案是，使用纳米超级无源器件取代原电解电容器或蓄电瓶。由于纳米超级无源器件的电容量是传统电容器的n×103∽n×106数量级倍数，当这种装置的输入侧无电力支持时，它储蓄的大量电荷向该装置半导体有源电路提供电能，使输出端持续保持负载所需的电压、电流和频率。现有试验表明它能带动75kw的电机连续工作60分钟。若将若干组纳米超级无源器件并联和串联起来，可以做成高压大功率不停电电源UPS或变频调速器等电源装置，纳米超级变频电源装置的频率可调范围为0-400Hz。当频率固定在50或60Hz或某个固定频率点时，它就是纳米超级不停电电源装置。
构成的能量回馈式转换交流电源装置，可进一步节省大量电能。这种电力电子装置的应用比传统变频电源节电率更高、效果更好。
构成的能量回馈式转换直流电源装置，在动力机械制动时也可回收部分能量。充分节约和利用可吸收的能量再次储存到纳米超级电容器里。
纳米超级电源的交流电源装置从电路结构上有超级特大容量的电容器，它的优点是如同有源器件的蓄电池一样的蓄电功能，工业应用中在抵抗电网闪络、高次谐波的抗干扰方面上表现出强劲的宽频带吸收特性和后备电池的大容量蓄电性能。避免了雷击、瞬间掉电对生产带来的停机影响，可以替代发电机维持生产运行一段时间。
权利要求
1.纳米超级电源，其特征是采用纳米材料制作的超级无源元件，与有源器件构成的新一代各种电源装置。
2.根据权利要求1所述的超级无源元件，其特征是采用纳米材料制作的电容器，容量大、耐过流、抗冲击、免维护、寿命长，体积只有传统电容器的百分之几以下。
3.根据权利要求1所述的超级无源元件，其特征是虽为无源元件，确又可储存大容量电荷，能替代新一代蓄电池使用。
4.根据权利要求1所述的超级无源元件与有源器件构成的频率可变的各种电源装置，其特征是与采用半导体电子技术的各种电源构成纳米超级电源。
5.根据权利要求1所述的新一代各种电源装置，其特征是当输入无电力电源时，纳米超级电源能像发电机或在线式UPS电源一样保持稳定的输出电能，其电压、电流和频率能在较长时间内维持负载工作的需要。
6.根据权利要求1所述的新一代各种电源装置，其特征是电源的频率可以是固定的，也可以是可变调节的，变频电源频率范围在0-400Hz。
7.根据权利要求1所述的新一代各种电源装置，其特征是在微小型照明灯具内不再使用电池或电瓶，而由纳米超级电源代替。
8.根据权利要求1所述的新一代各种电源装置，其特征是具有能量回馈功能，更加节能化。
9.根据权利要求6所述的变频电源，其特征是具有强大的抗击电力电网闪络能力，避免变频电源因输入侧过电压或欠电压引起的电子保护动作而跳闸停机。
全文摘要
一种应用纳米技术的超级电源。利用纳米超级电容器取代传统蓄电池，通过与现代半导体有源元件电路构成新一代各种电源装置。在工业上应用还可设计成能量回馈式纳米超级电源，更具节能化。在军用、民用、工业生产具有广泛的应用领域。
文档编号H02J15/00GK1758391SQ200410080360
公开日2006年4月12日 申请日期2004年10月8日 优先权日2004年10月8日
发明者李洪伟 申请人:李洪伟