[发明专利]具有匹配超级电容器的超级电容器模块

说明书

提供了一种超级电容器模块。在一些实施例中，超级电容器模块可以包括第一超级电容器，其在第一测试条件下具有用于电容器参数的第一参数值。超级电容器模块可以包括第二超级电容器，其在约第一测试条件下具有用于电容器参数的第二参数值。第二参数值与第一参数值的比率可以是约0.8至约1.2。超级电容器模块可以防止第一和第二超级电容器之间的过电压，使得超级电容器模块可以令人满意地工作而没有平衡电路。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2017年9月7日的美国临时专利申请序列号62/555,098的申请权益，该申请的全部内容通过引用合并于此。

背景技术

电能存储电池广泛用于向电子、机电、电化学和其他有用的设备供电。例如，双层超级电容器可以采用一对可极化电极，其包含浸渍有液体电解质的碳颗粒(例如活性炭)。由于颗粒的有效表面积和电极之间的小间距，因此可以实现大的电容值。各个双层电容器可以组合在一起以形成具有升高的输出电压或增加的能量容量的模块。

超级电容器模块的性能和寿命取决于该模块的每个超级电容器两端的电压。例如，超过超级电容器的额定电压的电压(称为“过电压”)可能会降低模块的性能和/或寿命。为了防止过电压，超级电容器模块通常包括平衡电路，以调节模块中的超级电容器两端的电压。例如，可以将平衡电路设计为在模块中的每个超级电容器两端保持近似相等的电压。

然而，在超级电容器模块中使用平衡电路会不期望地增加模块的尺寸、成本和/或复杂性。平衡电路可能另外产生期望的热量，这可能需要冷却模块，进一步增加了模块的成本和/或复杂性，并增加了由热引起的故障损坏的可能性。

发明内容

根据一实施例，公开了一种电容器模块，其包括第一超级电容器，该第一超级电容器在第一测试条件下具有用于电容器参数的第一参数值。电容器模块包括第二超级电容器，该第二超级电容器在约第一测试条件下具有用于电容器参数的第二参数值。第二参数值与第一参数值的比率可以为0.8至1.2。

本公开的其他特征和方面在下面更详细地阐述。

附图说明

在本说明书的其余部分中更具体地阐述了针对本领域普通技术人员的包括本发明的最佳模式的本发明的完整可行的公开，其中参考以下附图：

图1是可用于容纳本发明的模块的模块壳体的一实施例的分解图；

图2是根据本发明一实施例的超级电容器模块的透视图；

图3是根据本发明各方面的超级电容器的一实施例的示意图；

图4a-4c分别示出了温度与电容、泄漏电流和等效串联电阻之间的关系；

图5示出了基于测量泄漏电流来选择超级电容器的假设示例；

图6示出了使用聚类算法和/或机器学习算法来选择超级电容器的假设示例；

图7a和7b是实验测试数据的曲线图；以及

图8a和8b是在第二组测试条件下的超级电容器模块的一实施例的实验测试数据的曲线图。

在本说明书和附图中重复使用参考字符旨在表示本公开的相同或相似的特征或元件。

具体实施方式

本领域普通技术人员应理解，本讨论仅是示例性实施例的描述，而无意于限制本公开的更广泛的方面，更广泛的方面体现在示例性构造中。

超级电容器模块通常包括平衡电路，以控制模块的每个超级电容器两端的相应电压，以防止过电压，如上所述。一些平衡电路可以是有源的，例如集成电路。其他平衡电路可以是无源的，比如连接超级电容器的端子的一个或多个无源部件，例如电阻器、电容器等。