专利名称：能量储存系统的制作方法
技术领域：
本发明有关一种能量储存系统，特别是有关一种利用磁电容的能量储存系统。
背景技术：
大多数的电子系统是借着化学电池以单一电池的结构来提供电能，较新的电池 -超级电容混合式结构以化学电池为主要的供电组件，以超级电容为尖峰电力的供 电组件(可在极短时间内提供高电能)，亦有电子系统是借着多个化学电池的结构来 提供电能。
然而，上述的供能结构存在着许多问题。就单一电池的结构而言，为了能符合 提供偶发性的尖峰电力及持续不断供电的需求，通常会使用大型电池，然而这种设 计对于持续供电的需求来说，并非是最佳化的设计，此外，必须在大型电池与高需 能次系统间使用高线规而增加了重量及体积。
就多个化学电池的结构而言，会根据不同次系统的负载需求而使用不同尺寸的 电池来提供能量，虽然比单一电池的结构有效率，却也增加了重量及体积，此结构 还需要复杂的电路说计来使电池之间的电荷等化，如此多电池结构的性能表现才不 会受限于最弱的电池。此外，当使用不同的化学电池及不同的充/放电设定以达到 次系统的需求时，会使得电路设计更加复杂。
就电池-超级电容混合式结构而言，超级电容是用以提供偶发的尖峰电力需求， 电池仍然是系统的主要储能装置，因此对系统反应时间及系统重量并没有多大的改 善，此外也需要复杂的电路来维持电容组的电荷等化，因而增加了重量及能量管理 系统的负担。
因此需要一种新的能量储存系统来改进上述问题。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种利用磁电容的能量储存系统，可带来更佳的使 用效益，更长的运作时间，亦可降低系统体积及重量。依据本发明的能量储存系统，包括充电器及数个能量储存装置。充电器与直流 /交流电流源连接，能量储存装置分别耦合于充电器与次系统之间。其中每一能量 储存装置包括磁电容及过电流保护装置。磁电容与充电器连接，并提供电能给与磁 电容所属的能量储存装置连接的次系统，过电流保护装置检测从磁电容流至次系统 的电流量，以避免供应次系统过量电流。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点能更明显易懂，以下将配合附图对 本发明的较佳实施例进行详细说明，其中
图1是绘示根据本发明一实施例的分布式能量储存系统的方块图。 图2是绘示根据本发明另一实施例的分布式能量储存系统的方块图。
具体实施例方式
接下来请参照本发明较佳实施例的详细说明，其中所提到的范例会连同附图一 同进行说明。在任何可能的情况下，附图及说明中所使用的相同标号都代表了相同 或类似的部件。
图1是绘示根据本发明一实施例的分布式能量储存系统的方块图。一种能量储
存系统包括电池充电器110、数个能量储存装置120、 130、 140以及160。电池充 电器110与直流/交流电流源105连接，能量储存装置120、 130、 140、以及160 分别耦合于电池充电器110与数个次系统171、 172、 173、以及174之间。其中， 每一个能量储存装置包括磁电容及过电流保护装置，例如图中所示的能量储存装置 120包括磁电容1及过电流保护装置1。每个磁电容与提供其电能来源的电池充电 器110连接，且每个磁电容提供电能给与磁电容所属的能量储存装置连接的次系 统。例如磁电容1与电池充电器IIO连接并提供电能给与磁电容1所属的能量储存 装置120连接的次系统1，磁电容2与电池充电器IIO连接并提供电能给与磁电容 2所属的能量储存装置130连接的次系统2。
根据次系统各自的不同需求，磁电容l、磁电容2、磁电容3、至磁电容x可 能有不同的电能储存容量以达到各个次系统的需求。能量储存装置120、 130、 140、 以及160各自包括过电流保护装置1、 2、 3、以及x，用以检测从磁电容l、 2、 3、 x流至次系统l、 2、 3、 x的电流量，以避免供应次系统过量的电流。
磁电容在电流源不同时所扮演角色不同，当直流/交流电流源提供直流电流时，磁电容扮演电池的角色，而当直流/交流电流源提供交流电流时，磁电容扮演超级 电容的角色。
图2是绘示根据本发明另一实施例的分布式能量储存系统的方块图。此能量储 存系统与图1所示的能量储存系统的不同之处为图2中的能量储存系统还包括耦合
于充电器110的可选能量储存装置220，可选能量储存装置220包括主磁电容222 及磁电容保护装置224。相较于提供次系统能量的磁电容1、 2、 3、及x，主磁电 容222可储存更高的能量且根据整体电子系统的需求来提供电能，而磁电容保护装 置224是用以保护电容免受过量电流。
在一些实施例中，所有的能量储存装置都使用磁电容来提供能量给次系统。在 其它实施例中，只有部分的能量储存装置使用磁电容。
在一些实施例中，因为磁电容的体积及重量极小，可直接置于次系统的印刷电 路板上，这种结构设计对整个系统的重量或尺寸影响极小，因此可降低成本、提高 产量及良率。在其它实施例中，磁电容可使用系统级封装技术(System-in-a-Package, SiP)加以封装。
此发明将磁电容这种能量储存装置加以实际应用，相较于传统电容的储存容 量，在相同的体积及重量条件下，磁电容的容量可增加109倍，因此可带来更佳的 使用效益。
上述实施例中磁电容的充放电寿命次数达十万次以上而不致使其性能降低，而 一般充电电池寿命仅300-2000次，在较佳的情况下，可提供无限制的充放电次数。
相较于传统的设计，上述实施例可提供系统更长的运作时间，亦可降低系统的体积
及重量。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉 此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种等同的改变或替换，因此 本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。
权利要求
1.一种能量储存系统，包含一充电器，与一直流/交流电流源连接；以及多个能量储存装置，分别耦合于该充电器与多个次系统之间，每一所述能量储存装置包含一磁电容，与该充电器连接，并提供电能给与该磁电容所属的能量储存装置连接的一次系统；以及一过电流保护装置，检测从该磁电容流至该次系统的电流量，以避免供应该次系统过量电流。
2. 根据权利要求l所述的能量储存系统，其特征在于当该直流/交流电流源提 供直流电流时，该磁电容是一电池。
3. 根据权利要求1所述的能量储存系统，其特征在于当该直流/交流电流源提 供交流电流时，该磁电容是一超级电容。
4. 根据权利要求1所述的能量储存系统，其特征在于还包含一可选能量储存 装置，耦合至该充电器，该可选能量储存装置包含一主磁电容以及一磁电容保护装置。
5. 根据权利要求1所述的能量储存系统，其特征在于该磁电容是置于该次系 统的印刷电路板上。
6. 根据权利要求1所述的能量储存系统，其特征在于该磁电容是以系统级封 装技术封装。
7. —种能量储存系统，包含 一充电器，与一直流/交流电流源连接；一主能量储存装置，耦合至该充电器，该主能量储存装置包含一主磁电容以及一磁电容保护装置；以及多个能量储存装置，分别耦合于该充电器与多个次系统之间，每一所述能量储 存装置包含一磁电容，与该充电器连接，并提供电能给与该磁电容所属的能量储存装置连 接的一次系统；以及一过电流保护装置，检测从该磁电容流至该次系统的电流量，以避免供应该次 系统过量电流。
8. 根据权利要求7所述的能量储存系统，其特征在于当该直流/交流电流源提 供直流电流时，该磁电容是一电池。
9. 根据权利要求7所述的能量储存系统，其特征在于当该直流/交流电流源提 供交流电流时，该磁电容是一超级电容。
10. 根据权利要求7所述的能量储存系统，其特征在于该磁电容是置于该次系 统的印刷电路板上。
11. 根据权利要求7所述的能量储存系统，其特征在于该磁电容是以系统级封 装技术封装。
全文摘要
本发明是一种能量储存系统，包括充电器及数个能量储存装置。充电器与直流/交流电流源连接，能量储存装置分别耦合于充电器与次系统之间。其中每一能量储存装置包括磁电容及过电流保护装置。磁电容与充电器连接，并提供电能给与磁电容所属的能量储存装置连接的次系统，过电流保护装置检测从磁电容流至次系统的电流量，以避免供应次系统过量电流。
文档编号H02J15/00GK101599664SQ200910137489
公开日2009年12月9日 申请日期2009年4月28日 优先权日2008年5月7日
发明者冯凯隽, 锜 赖 申请人:北极光股份有限公司