[發明專利]電容器儲能電池無線充電系統

有效

• 申請號: 201010574938.6
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102035265A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 徐燕;蕭小月
• 申請（專利權）人: 無錫索垠飛科技有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J17/00;H01G4/008;H01G4/08
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

【技術領域】

本發明涉及電池領域，特別是關于一種電容器儲能電池的無線充電技術。

【背景技術】

為推動低碳能源的發展，電能因為清潔環保，逐漸在各行業取代其他能源成為未來發展的主要方向。例如現有的機動車逐漸由傳統的燃油機車向電動機車轉換。現在已經出現有各種各樣的純電動汽車。純電動汽車完全使用電能驅動電機工作，因此為電動汽車提供電能的儲能電池成為電動汽車中非常關鍵的部分。

目前市場上的儲能電池主要有鉛酸電池，鉛晶電池，鎳氫電池，鋰離子電池包括磷酸鐵鋰電池等化學電池。這類化學電池通過電能-化學能-電能的轉換過程，來實現能量的儲存和釋放。而化學電池在能量密度，功率密度，充放電時間，和安全環保等方面都已經趨于極限。因此嚴重制約了新能源電動汽車產業的發展。為了克服上述化學電池功率密度低和充電速率慢的難題，電化學雙電層超級電容器(EDLC)在近十年獲得了迅速的發展。其電池充電可在很短的時間內完成(以秒至分鐘計)。因此，它在短途公交車如2005年在煙臺試運行的城市公交車和2006年在上海試運行的11路城市公交車就成功將其運用為動力電源。而在世博園運行的電動公交車很多都是采用雙電層超級電容器作為動力電池組。然而，雙電層超級電容器的單體模塊電壓低(＜3.5伏)，從而導致比能量小(≤30瓦*時/公斤)，因此大大地限制了其應用前景。

另外，如何避免電動汽車在陰雨天和洪水泛濫地區的安全行駛而不發生漏電現象，也是電動汽車電能供應系統中至關重要的技術課題之一。

因此，有必要提出一種新的技術方案以解決現有技術的前述問題。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種電容器儲能電池的無線充電系統。

為達成前述目的，本發明一種電容器儲能電池無線充電系統，其包括充電電源端和被充電電池端；所述充電電源端包括可與電源電性連接產生電磁信號的發送端線圈；所述被充電電池端包括接收端線圈以及與接收端線圈電性連接的電容器儲能電池，所述電池包括介電材料層以及位于介電材料層之間的平行交叉排列的正負電極層，充電時所述接收端線圈感應發送端線圈產生的電磁信號產生電流對所述電容器儲能電池進行充電。

進一步地，所述接收端線圈通過電源控制器與電容器儲能電池的正負電極電性連接。

進一步地，所述電源控制器包括輸入電壓轉換器、輸出電壓轉換器、穩壓器、傳感器、繼電器、報警提示單元以及顯示器。

進一步地，所述傳感器能夠檢測電容器儲能電池的充電情況，當充電達到預定值時，可以通過報警提示單元提示充電完成，并由繼電器自動切斷充電線路。

進一步地，所述電容器儲能電池的充放電特性可以通過所述顯示器顯示。

進一步地，所述接收端線圈、電源控制器以及電容器儲能電池形成一個密封的動力電源箱。

進一步地，所述密封的動力電源箱由絕緣和抗震、抗壓、防水，能在-50℃至150℃的溫度范圍內工作的有機材料或無機材料密封。

進一步地，所述發送端線圈和接收端線圈之間通過電磁感應或磁共振技術進行充電。

進一步地，所述電容器儲能電池的介電材料為一層一層的介電薄膜疊加而成，所述介電薄膜為鈦酸鋇納米材料、鈦酸鍶納米材料或鈦酸鍶鋇納米材料等各種鈦酸鹽納米材料制成，或者為各種摻雜稀土之后形成的稀土參雜鈦酸鋇納米材料、稀土參雜鈦酸鍶納米材料或稀土參雜鈦酸鍶鋇納米材料制成。

進一步地，所述電容器儲能電池的電極為若干層電極薄膜片疊加形成，所述電極薄膜片的材料為高比表面電極材料與高純介電材料的復合材料，其中所述高比表面電極材料可以是多孔活性炭、石墨烯或者其他電極材料，所述高純介電材料可以是純度≥99.995％的鈦酸鋇納米粉體、稀土參雜鈦酸鋇納米粉體、鈦酸鍶鋇納米粉體、稀土參雜鈦酸鍶鋇納米粉體或者高純度的介電材料鈦酸銅鈣納米粉體。

本發明的電容器儲能電池能量密度大，功率大，高效節能，相比于化學儲能電池，該類電容器儲能電池無能量轉換及損耗，充放電效率≥95％。因此，其相對節能可達30％以上，使用壽命長，充放電次數＞10萬次，而鋰電池約為1000次，鉛氧電池為500次，低碳環保，無二次環境污染，無安全隱患。而且本發明的電容器儲能電池采取無線充電技術，可以實現快速充電，同時最大限度地消除金屬電極外露，確保電路系統在密封狀態下運行，避免漏電的隱患。同時，亦可消除觸電的危險，特別是避免鋰電池過充所帶來的安全隱患。

【附圖說明】

圖1為本發明電容器儲能電池的結構示意圖。

圖2為本發明電容器儲能電池的部分分解示意圖。

圖3為本發明電容器儲能電池的介電材料局部放大示意圖。