一種在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器的制造方法
【專利摘要】一種在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器，其包含：一以奈米碳管材料所制成的超級電容、一金屬皮膜所制成的無極性電容。所述超級電容與無極性電容系以并聯(lián)型態(tài)連接。該超級電容能夠吸取大量的電。該金屬皮膜所制成的無極性電容能解決該超級電容放電時的換相問題，從而順利釋出電能。該電容器在系統(tǒng)電路中為正阻尼效應(yīng)時可吸收大量的電能，為負(fù)阻尼效應(yīng)時可抵消反電動勢，避免溫度升高。
【專利說明】—種在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電容器，尤其涉及一種在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器，其在系統(tǒng)電路中為正阻尼效應(yīng)時可吸收大量的電能，為負(fù)阻尼效應(yīng)時可抵消反電動勢。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的超級電容(EDLC)容量大，耐壓低為其基本特性。所述現(xiàn)有技術(shù)中的超級電容(EDLC)可以是用奈米碳管(CNT)等級的材料所制成。因為超級電容的耐壓性低，故在電路中都是以串聯(lián)型態(tài)使用。當(dāng)多個超級電容串聯(lián)使用時，每個超級電容的中間隔板(Separator )會阻礙該超級電容的換相(充電與放電之間的極性變化)，造成超級電容容易吸電，卻很難放電，甚至?xí)a(chǎn)生溫度上升，而造成超級電容損壞的問題。
[0003]為了解決超級電容的放電問題，必須設(shè)置穩(wěn)壓電路搭配應(yīng)用。然而，穩(wěn)壓電路會產(chǎn)生高熱，必須使用風(fēng)扇裝置來散熱。其中，穩(wěn)壓電路與風(fēng)扇裝置都是屬于耗電裝置，會降低可應(yīng)用電能/電力。
[0004]前述超級電容的電納Xe=l/2 JI fC，表示電納X。與電能頻率f成反比(其中，C為電容量)。亦即，超級電容的電納X。隨著電能頻率f的升高而降低。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種電容器，該電容器具有阻尼功能，在系統(tǒng)電路為正阻尼效應(yīng)時可吸收大量的電能，在系統(tǒng)電路為負(fù)阻尼效應(yīng)時可抵消反電動勢。
[0006]本實用新型提供的在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器，包含:一以奈米碳管(CNT)材料所制成的超級電容(EDLC)、一金屬皮膜所制成的無極性電容；所述超級電容與無極性電容以并聯(lián)型態(tài)連接而成；所述超級電容的電納隨頻率的增加而降低，所述無極性電容的電納隨頻率的增加而增加，從而使所述超級電容與所述無極性電容之間產(chǎn)生振蕩作用，抵消反電動勢；所述電容器在放電時，利用無極性電容的無極性釋放出電能。
[0007]可選的，上述在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器，其中的無極性電容器為一高頻電容器。
[0008]本實用新型提供的在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器可使電容器具有能夠大量吸電,也能夠順利放電的特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型提供的電容器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2為本實用新型提供的電容器的等效電路圖；
[0011]圖3為圖2的等效電路圖；
[0012]圖4為本實用新型提供的電容器在交流型態(tài)的系統(tǒng)電路中做負(fù)阻尼效應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖5為本實用新型提供的電容器在直流型態(tài)的系統(tǒng)電路中做負(fù)阻尼效應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖6為本實用新型提供的電容器在系統(tǒng)電路中做正阻尼效應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:10_電容器；11-超級電容；12-無極性電容；20-電源輸出裝置；
21-阻尼電感器；22_控制器；23_負(fù)載端；30_超級電容(EDLC);31-阻尼電感器；311_永久磁鐵；32_變頻器；33_動力馬達；40_電源裝置；41_阻尼電感器；42_高頻振蕩器；CS1、CS2、Cp1、Cp2-電容；CS、CP-電容。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示為本實用新型實施例的實物外觀圖。本實用新型所提供的電容器10，包含:一以奈米碳管(CNT)材料所制成的超級電容(EDLC) 11、一金屬皮膜所制成的無極性電容12。所述超級電容11與無極性電容12以并聯(lián)型態(tài)連接。無極性電容12為一高頻電容。
[0017]本實用新型中的電容器10等效于圖2所示的標(biāo)準(zhǔn)電容器；CS1、CS2、CP1, Cp2以串聯(lián)與并聯(lián)后所構(gòu)成的電容器。圖3所示的電路圖等效于圖2所示的電路圖。圖3中的電容Cp等效于該超級電容11，亦表示圖2中并聯(lián)的電容CP1、Cp2，其電納(正電抗)為XCP=l/2JifCP，其電納隨頻率的增加而降低。圖3中的電容Cs等效于該無極性電容12，亦表示圖2中串聯(lián)的電感CS1、CS2，其電納(負(fù)電抗)為Xes=2ii fCs，其電納隨頻率的增加而增加。本實用新型提供的電容器10的等效電納Xe以物理方程式表示，電納Xe =正電抗+負(fù)電抗=I XCP+XCS I=1/(2 JifCp) +2 JifCs= 1-2 π fCs+2 π fCs I。前式中的“=”號，表示“等效”的意思。電能/電力的頻率愈高，正電抗愈低，負(fù)電抗愈高。電能/電力的頻率愈低，正電抗愈高，負(fù)電抗愈低。因此，當(dāng)電能/電力流經(jīng)電容器10時，超級電容11與無極性電容12之間會產(chǎn)生振蕩作用，抵消反電動勢，而不會發(fā)生溫度升高的問題。
[0018]本實用新型中的電容器以超級電容11為基礎(chǔ)，搭配金屬皮膜的無極性電容12而構(gòu)成。該超級電容11能夠吸取大量的電。該金屬皮膜的無極性電容12能解決超級電容10放電時的換相(極性變化)問題。如圖4所示為本實用新型提供的電容器在交流型態(tài)的系統(tǒng)電路中做負(fù)阻尼效應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)電路包含有前述本實用新型提供的的電容器10外，另包含一電源輸出裝置20、一阻尼電感器21、一控制器22、一負(fù)載端23。所述電容器10以若干組作網(wǎng)狀型串、并聯(lián)連接，能夠存、放更大的電能。阻尼電感器21能夠與電容器10構(gòu)成阻尼器。阻尼電感器21為可與所述電容器10產(chǎn)生共振的電感器。電源輸出裝置20所輸出的交流電經(jīng)阻尼電感器21的濾波而消除渦電流，經(jīng)控制器22輸出直流電。電容器10中的超級電容11能夠吸取大量的電。電容器10要放電供負(fù)載端23應(yīng)用時，由于無極性電容12的兩極板的電位與超級電容11的兩極板的電位相同，又無極性電容12本身為無極性，故不會有換相(極性變化)問題，而能夠順利將電能從無極性電容12釋出。
[0019]如圖5所示為本實用新型提供的電容器在直流型態(tài)的系統(tǒng)電路中做負(fù)阻尼效應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖。所述系統(tǒng)電路中除了包含有前述的電容器10外，另外包含有一電堆電池30、一阻尼電感器31、一變頻器32、一動力馬達33。所述電容器10以若干組作網(wǎng)狀型串、并聯(lián)連接，能夠存、放更大的電能。所述電堆電池30所輸出的電能流經(jīng)該阻尼電感器31時，可濾除突波(濾波作用)。所述阻尼電感器31包含有永久磁鐵311。永久磁鐵311會產(chǎn)生負(fù)電感效應(yīng)，而使阻尼電感器產(chǎn)生快速地變電磁鐵(磁化)，以及快速地消磁作用，能夠加速對電容器10的充電速度。阻尼電感器31與電容器10構(gòu)成阻尼器。阻尼電感器31可與電容器10產(chǎn)生共振，以保護電堆電池30。電容器10所釋出的電能，經(jīng)變頻器32處理后輸出交流電能，驅(qū)動動力馬達33運轉(zhuǎn)。
[0020]如圖6所示為本實用新型提供的電容器在系統(tǒng)電路中做正阻尼效應(yīng)(磁電放大)的電路結(jié)構(gòu)圖。所述系統(tǒng)電路包含有一電源裝置40、一阻尼電感器41、一高頻振蕩器42、若干個電容器10組合。所述電容器10為本實用新型提供的電容器10。電容器10與阻尼電感器41構(gòu)成一阻尼器，能夠在系統(tǒng)電路中作磁電放大的正阻尼效應(yīng)。所述電容器10以若干組作網(wǎng)狀型串、并聯(lián)連接，能夠存、放更大的電能。所述電源裝置40所輸出的電流，經(jīng)阻尼電感器41時會產(chǎn)生磁電放大效應(yīng)，在電力轉(zhuǎn)成電能時能夠產(chǎn)生放大增益的作用。電容器10中的超級電容11能夠吸取大量的電。電容器10要放電時，由于無極性電容12的兩極板的電位與超級電容10的兩極板的電位相同，又無極性電容12本身為無極性，故不會有換相(極性變化)問題，而將電能由該無極性電容12順利地釋放出。其間，利用無極性電容12將超級電容11的反極性等效成無極性，使電容器10的耐受最大電流即為超級電容11的最大電流。
[0021]本實用新型提供的在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器可使電容器具有能夠大量吸電,也能夠順利放電的特性。
[0022]以上所述為利用較佳實施例詳細(xì)說明本實用新型，而非限制本實用新型的范圍。大凡熟知此類技術(shù)的人士皆能明了，適當(dāng)作些微的改變及調(diào)整，仍將不失本實用新型的要義所在，亦不脫離本實用新型的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器，其特征在于，包含:一以奈米碳管材料所制成的超級電容、一金屬皮膜所制成的無極性電容；所述超級電容與無極性電容以并聯(lián)型態(tài)連接；所述超級電容的電納隨頻率的增加而降低，所述無極性電容的電納隨頻率的增加而增加，從而使所述超級電容與所述無極性電容之間產(chǎn)生振蕩作用；所述在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器在放電時，利用所述無極性電容的無極性釋放出電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在系統(tǒng)電路中具有阻尼功能的電容器，其特征在于，所述無極性電容為一高頻電容。
【文檔編號】H01G11/04GK203562318SQ201320636460
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】徐夫子, 涂杰生 申請人:徐夫子, 涂杰生