[实用新型]带电源控制器的电容器型储能电池

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及电池领域，特别是关于一种电容器型储能电池的电源控制技术。

【背景技术】

要推动低碳能源工业的发展，高效大功率的储能器件就成了其中的关键技术之一。储能器件技术涵盖太阳能和风能的替换储能器件，紧急情况和瞬时反应储能电池，大功率和高能储能器件等, 其应用领域则涉及电网变电站应急储能器件，医院和24小时运营的高科技产业，军工脉冲电源，航天和深海温度敏感储能电池，微型化医疗移植器件，电动自行车和纯电动汽车用动力储能电池等等。

目前市场上的储能电池主要有铅酸电池，铅晶电池，镍氢电池，锂离子电池包括磷酸铁锂电池等化学电池。这类化学电池通过电能-化学能-电能的转换过程，来实现能量的储存和释放。而化学电池在能量密度，功率密度，充放电时间，和安全环保等方面都已经趋于极限。并因此严重制约了新能源产业的发展，特别是新能源电动汽车产业的发展。为了克服上述化学电池功率密度低和充电速率慢的难题，电化学双电层超级电容器（EDLC)在近十年获得了迅速的发展。其电池充电可在很短的时间内完成（以秒至分钟计）。因此，它在短途公交车如2005年在烟台试运行的城市公交车和2006年在上海试运行的11路城市公交车就成功将其运用为动力电源。而在世博园运行的电动公交车很多都是采用双电层超级电容器作为动力电池组。然而，双电层超级电容器的单体模块电压低（< 3.5伏），从而导致比能量小（￡ 30瓦*时/公斤），因此大大地限制了其应用前景。

而新的电容器储能电池则可以做到比能量>250瓦时/公斤，甚至可以达到>400瓦时/公斤，功率密度>1000瓦时/公斤，以50度电计算充电时间<5分钟。所以本实用新型的电容器储能电池能量密度大，能够快速充电，功率大，高效节能，相比于化学储能电池，该类电容器储能电池无能量转换及损耗，充放电效率≥95%。因此，其相对节能可达30%以上，使用寿命长，充放电次数>10万次，而锂电池约为1000次，铅氧电池为500次，低碳环保，无二次环境污染，无安全隐患等优点。

请参阅图1所示，其显示电容器型储能电池的线性充放电特性图。由图1可以看到，电容器型储能电池的充放电电压与时间成线性关系，在充电的时候可以实现快速充电，但在放电的时候通常希望电池能够提供稳定的输出电压。因此，需要对电容器储能电池的输出电压进行控制，以输出平稳的电压。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种输出电压平稳的电容器储能电池。

为达成前述目的，本实用新型一种带电源控制的电容器储能电池，所述电池包括介电材料、在介电材料内平行间隔交叉排列的第一电极和第二电极、夹持于介电材料两侧的第一封装导体以及第二封装导体；所述第一封装导体与第一电极的一端相连作为电池的正极，第二封装导体与第二电极的一端相连作为电池的负极，所述电池还包括一个与电池正负极连接使电池输出电压平稳的电源控制器。

进一步地，所述电源控制器为降压型直流/直流转换器。

进一步地，所述电源控制器为升压型直流/直流转换器。

进一步地，所述电源控制器为升降压型直流/直流转换器。

进一步地，所述介电材料为方形立方体、圆柱体或多边形柱体中的一种。

进一步地，所述第一电极和第二电极为矩形平板、圆形平板或多边形平板中的一种。

进一步地，所述第一电极为多个末端平齐的平板电极，所述第二电极为多个末端平齐的平板电极。

进一步地，所述第一封装导体和第二封装导体为半开口框形，每一封装导体包括两端的卡扣部和与卡扣部垂直连接卡扣部的连接部。

进一步地，所述第一封装导体和第二封装导体的卡扣部分别卡扣于介电材料的上下表面。

进一步地，所述第一封装导体的连接部与所有第一电极的末端连接，所述第二封装导体的连接部与所有第二电极的末端连接。