一种在系统电路中具有阻尼功能的电容器的制造方法
【专利摘要】一种在系统电路中具有阻尼功能的电容器，其包含：一以奈米碳管材料所制成的超级电容、一金属皮膜所制成的无极性电容。所述超级电容与无极性电容系以并联型态连接。该超级电容能够吸取大量的电。该金属皮膜所制成的无极性电容能解决该超级电容放电时的换相问题，从而顺利释出电能。该电容器在系统电路中为正阻尼效应时可吸收大量的电能，为负阻尼效应时可抵消反电动势，避免温度升高。
【专利说明】—种在系统电路中具有阻尼功能的电容器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电容器，尤其涉及一种在系统电路中具有阻尼功能的电容器，其在系统电路中为正阻尼效应时可吸收大量的电能，为负阻尼效应时可抵消反电动势。
【背景技术】
[0002]现有技术中的超级电容(EDLC)容量大，耐压低为其基本特性。所述现有技术中的超级电容(EDLC)可以是用奈米碳管(CNT)等级的材料所制成。因为超级电容的耐压性低，故在电路中都是以串联型态使用。当多个超级电容串联使用时，每个超级电容的中间隔板(Separator )会阻碍该超级电容的换相(充电与放电之间的极性变化)，造成超级电容容易吸电，却很难放电，甚至会产生温度上升，而造成超级电容损坏的问题。
[0003]为了解决超级电容的放电问题，必须设置稳压电路搭配应用。然而，稳压电路会产生高热，必须使用风扇装置来散热。其中，稳压电路与风扇装置都是属于耗电装置，会降低可应用电能/电力。
[0004]前述超级电容的电纳Xe=l/2 JI fC，表示电纳X。与电能频率f成反比(其中，C为电容量)。亦即，超级电容的电纳X。随着电能频率f的升高而降低。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种电容器，该电容器具有阻尼功能，在系统电路为正阻尼效应时可吸收大量的电能，在系统电路为负阻尼效应时可抵消反电动势。
[0006]本实用新型提供的在系统电路中具有阻尼功能的电容器，包含:一以奈米碳管(CNT)材料所制成的超级电容(EDLC)、一金属皮膜所制成的无极性电容；所述超级电容与无极性电容以并联型态连接而成；所述超级电容的电纳随频率的增加而降低，所述无极性电容的电纳随频率的增加而增加，从而使所述超级电容与所述无极性电容之间产生振荡作用，抵消反电动势；所述电容器在放电时，利用无极性电容的无极性释放出电能。
[0007]可选的，上述在系统电路中具有阻尼功能的电容器，其中的无极性电容器为一高频电容器。
[0008]本实用新型提供的在系统电路中具有阻尼功能的电容器可使电容器具有能够大量吸电,也能够顺利放电的特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型提供的电容器的结构示意图；
[0010]图2为本实用新型提供的电容器的等效电路图；
[0011]图3为图2的等效电路图；
[0012]图4为本实用新型提供的电容器在交流型态的系统电路中做负阻尼效应的电路结构图；
[0013]图5为本实用新型提供的电容器在直流型态的系统电路中做负阻尼效应的电路结构图；
[0014]图6为本实用新型提供的电容器在系统电路中做正阻尼效应的电路结构图。
[0015]附图标记说明:10_电容器；11-超级电容；12-无极性电容；20-电源输出装置；
21-阻尼电感器；22_控制器；23_负载端；30_超级电容(EDLC);31-阻尼电感器；311_永久磁铁；32_变频器；33_动力马达；40_电源装置；41_阻尼电感器；42_高频振荡器；CS1、CS2、Cp1、Cp2-电容；CS、CP-电容。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示为本实用新型实施例的实物外观图。本实用新型所提供的电容器10，包含:一以奈米碳管(CNT)材料所制成的超级电容(EDLC) 11、一金属皮膜所制成的无极性电容12。所述超级电容11与无极性电容12以并联型态连接。无极性电容12为一高频电容。
[0017]本实用新型中的电容器10等效于图2所示的标准电容器；CS1、CS2、CP1, Cp2以串联与并联后所构成的电容器。图3所示的电路图等效于图2所示的电路图。图3中的电容Cp等效于该超级电容11，亦表示图2中并联的电容CP1、Cp2，其电纳(正电抗)为XCP=l/2JifCP，其电纳随频率的增加而降低。图3中的电容Cs等效于该无极性电容12，亦表示图2中串联的电感CS1、CS2，其电纳(负电抗)为Xes=2ii fCs，其电纳随频率的增加而增加。本实用新型提供的电容器10的等效电纳Xe以物理方程式表示，电纳Xe =正电抗+负电抗=I XCP+XCS I=1/(2 JifCp) +2 JifCs= 1-2 π fCs+2 π fCs I。前式中的“=”号，表示“等效”的意思。电能/电力的频率愈高，正电抗愈低，负电抗愈高。电能/电力的频率愈低，正电抗愈高，负电抗愈低。因此，当电能/电力流经电容器10时，超级电容11与无极性电容12之间会产生振荡作用，抵消反电动势，而不会发生温度升高的问题。
[0018]本实用新型中的电容器以超级电容11为基础，搭配金属皮膜的无极性电容12而构成。该超级电容11能够吸取大量的电。该金属皮膜的无极性电容12能解决超级电容10放电时的换相(极性变化)问题。如图4所示为本实用新型提供的电容器在交流型态的系统电路中做负阻尼效应的电路结构图。该系统电路包含有前述本实用新型提供的的电容器10外，另包含一电源输出装置20、一阻尼电感器21、一控制器22、一负载端23。所述电容器10以若干组作网状型串、并联连接，能够存、放更大的电能。阻尼电感器21能够与电容器10构成阻尼器。阻尼电感器21为可与所述电容器10产生共振的电感器。电源输出装置20所输出的交流电经阻尼电感器21的滤波而消除涡电流，经控制器22输出直流电。电容器10中的超级电容11能够吸取大量的电。电容器10要放电供负载端23应用时，由于无极性电容12的两极板的电位与超级电容11的两极板的电位相同，又无极性电容12本身为无极性，故不会有换相(极性变化)问题，而能够顺利将电能从无极性电容12释出。
[0019]如图5所示为本实用新型提供的电容器在直流型态的系统电路中做负阻尼效应的电路结构图。所述系统电路中除了包含有前述的电容器10外，另外包含有一电堆电池30、一阻尼电感器31、一变频器32、一动力马达33。所述电容器10以若干组作网状型串、并联连接，能够存、放更大的电能。所述电堆电池30所输出的电能流经该阻尼电感器31时，可滤除突波(滤波作用)。所述阻尼电感器31包含有永久磁铁311。永久磁铁311会产生负电感效应，而使阻尼电感器产生快速地变电磁铁(磁化)，以及快速地消磁作用，能够加速对电容器10的充电速度。阻尼电感器31与电容器10构成阻尼器。阻尼电感器31可与电容器10产生共振，以保护电堆电池30。电容器10所释出的电能，经变频器32处理后输出交流电能，驱动动力马达33运转。
[0020]如图6所示为本实用新型提供的电容器在系统电路中做正阻尼效应(磁电放大)的电路结构图。所述系统电路包含有一电源装置40、一阻尼电感器41、一高频振荡器42、若干个电容器10组合。所述电容器10为本实用新型提供的电容器10。电容器10与阻尼电感器41构成一阻尼器，能够在系统电路中作磁电放大的正阻尼效应。所述电容器10以若干组作网状型串、并联连接，能够存、放更大的电能。所述电源装置40所输出的电流，经阻尼电感器41时会产生磁电放大效应，在电力转成电能时能够产生放大增益的作用。电容器10中的超级电容11能够吸取大量的电。电容器10要放电时，由于无极性电容12的两极板的电位与超级电容10的两极板的电位相同，又无极性电容12本身为无极性，故不会有换相(极性变化)问题，而将电能由该无极性电容12顺利地释放出。其间，利用无极性电容12将超级电容11的反极性等效成无极性，使电容器10的耐受最大电流即为超级电容11的最大电流。
[0021]本实用新型提供的在系统电路中具有阻尼功能的电容器可使电容器具有能够大量吸电,也能够顺利放电的特性。
[0022]以上所述为利用较佳实施例详细说明本实用新型，而非限制本实用新型的范围。大凡熟知此类技术的人士皆能明了，适当作些微的改变及调整，仍将不失本实用新型的要义所在，亦不脱离本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种在系统电路中具有阻尼功能的电容器，其特征在于，包含:一以奈米碳管材料所制成的超级电容、一金属皮膜所制成的无极性电容；所述超级电容与无极性电容以并联型态连接；所述超级电容的电纳随频率的增加而降低，所述无极性电容的电纳随频率的增加而增加，从而使所述超级电容与所述无极性电容之间产生振荡作用；所述在系统电路中具有阻尼功能的电容器在放电时，利用所述无极性电容的无极性释放出电能。
2.根据权利要求1所述的在系统电路中具有阻尼功能的电容器，其特征在于，所述无极性电容为一高频电容。
【文档编号】H01G11/04GK203562318SQ201320636460
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】徐夫子, 涂杰生 申请人:徐夫子, 涂杰生