[发明专利]具有过热保护的储能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种过热保护装置，特别是涉及一种可以检测温度变化，并且具有过热保护，可防止电路因过热而毁损的具有过热保护的储能装置。

背景技术

现今储能元件广泛地运用于家电设备、手持式装置(例如：移动电话(Mobile Phone)、个人数位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等)及交通工具等产品，以满足人们对独立能源系统的需求。狭义的储能元件主要是指电池，包含一次电池及二次电池产品；而广义的储能元件则泛指所有具备储能功能的元件，包括暂时性储能的电容及电感，还有一种介于电池与电容间的超级电容(Super capacitor)也包括在内。

电容是以物理反应的电位能形式来储能，在制作上较为简单，且具有充放电速度快、高功率密度的特性，但是物理储能的效果却不佳(即储能容量较小)，所以只能被当做短暂储能使用。

电池可分为一次电池及二次电池。一次电池仅能使用一次，无法通过充电的方式再补充已被转化掉的化学能。而二次电池主要是利用化学能的方式来进行能量储存，因此其能量储存密度将会明显优于一般电容，而可应用于各种电力供应装置，但在此同时，其所能产生的瞬间电力输出会受限于化学反应速率，因此无法快速的充放电或进行高功率输出，且在多次充放电后容量会下降，甚至长时间不使用，也会有容量下降问题。

超级电容是一种介于电池与电容间的元件，又称双电层电容(Electrical Double-Layer Capacitor)，通过部分物理储能、部分化学储能架构，其功率密度及能量密度介于电池与电容间。但是，超级电容因具有化学材料而具有化学特性，而容易有漏电现象，又加上因为还有部分是物理特性的放电速度快的现象，前述两种因素下很快就会没电，且受限于电解质的分解电压(水系电解质1V、有机电解质约2.5V)，所以其耐电压低，再加上受到电极材料的成本影响，超级电容具有比其他电容、电池高的价格能量比。

现有储能元件的技术，皆无法同时达到寿命长(高充放电次数)、高能量储存密度、瞬间高功率的输出、快速充放电等优点，并且目前的二次电池及超级电容皆需要电解液以化学的方式储存电能，并无法在一般现今的半导体制程下制造，因此一旦在封装完成后，其储存电能的容量较不容易改变，并且周边相关的电路在规划上也较不弹性，所以现有技术仍有改良精进之处。

此外，储能元件在放电的过程中多少会产生热能，但是因为缺乏检测其温度变化的设计，且没有过热保护的机制，因此当储能元件因有些故障而不正常放热或是因为累积的热能没有适当散热时，容易使储能元件烧毁而造成使用上的危险。

由此可见，上述现有的储能元件在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的具有过热保护的储能装置，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的储能元件存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的具有过热保护的储能装置，能够改进一般现有的储能元件，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的储能元件存在的缺陷，而提供一种新型结构的具有过热保护的储能装置，所要解决的技术问题使其可以检测温度变化，并且具有过热保护，可以防止电路因过热而毁损，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种具有过热保护的储能装置，该储能装置包含：一第一磁性电容单元，用于储存电能；一第一温度感测器，用于量测该第一磁性电容单元的温度；一第一工作开关，与该第一磁性电容单元串联，且可在导通和不导通状态间切换，当该第一工作开关导通时，该第一磁性电容单元会放电，而当该第一工作开关不导通时，该第一磁性电容单元停止放电；一温度检测单元，与该第一温度感测器电连接，并根据该第一温度感测器量测到的温度判断该第一磁性电容单元是否过热以得到一判断结果；以及一控制器，与该温度检测单元电连接并接收该温度检测单元的判断结果，且当该判断结果显示该第一磁性电容单元过热时，该控制器调降该第一工作开关的工作周期。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。