(57)【要約】      （修正有）【課題】鉛蓄電池とリチウム電池、或いは燐酸鉄リチウムイオン電池の電池特性と電力管理モジュールによる管理によって、電力貯蔵モジュールの耐久性及び貯電容量を高め、瞬間充放電を行うことができる電力貯蔵装置を提供する。【解決手段】主に電力貯蔵モジュールと電力管理モジュールにより構成され、電力貯蔵モジュールは第一貯電ユニットと第二貯電ユニットと一つのスーパーキャパシタの構成要素より成り、スーパーキャパシタの特性により第一貯電ユニットは第二貯電ユニットと電気的に接続し、更に電力管理モジュールを使って電源管理が行われる。【選択図】図１
0003162805.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第一貯電ユニットと第二貯電ユニットとスーパーキャパシタにより構成され、前記第二貯電ユニットはスーパーキャパシタにより第一貯電ユニットと電気的に接続する電力貯蔵モジュールと、
前記電力貯蔵モジュールと電気的に接続する電力管理モジュールとを備えることを特徴とする電力貯蔵装置。
【請求項２】
前記第一貯電ユニットは鉛蓄電池とすることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【請求項３】
前記第二貯電ユニットはリチウム電池とすることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【請求項４】
前記第二貯電ユニットは燐酸鉄リチウムイオン電池とすることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【請求項５】
前記リチウム電池は複数個とすることを特徴とする請求項３記載の電力貯蔵装置。
【請求項６】
前記スーパーキャパシタは更にスーパーバッテリーとすることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【請求項７】
前記電力管理モジュールは電子基板の形態とすることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【請求項８】
前記電力管理モジュールは電力管理ユニットを備えることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【請求項９】
前記電力管理モジュールは電力探知ユニットを備えることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【請求項１０】
前記電力管理モジュールは電力変換ユニットを備えることを特徴とする請求項１記載の電力貯蔵装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電力貯蔵装置はエネルギー装置内に応用可能であり、本考案では特に多種の異なる貯蔵デバイスを組み合わせて電力管理モジュールによってコントロールすることにより蓄電容量及び耐久性を向上させ、瞬間充放電を行う電力貯蔵装置である。
【背景技術】
【０００２】
地球環境保護意識の向上とエネルギー産業の発展に伴い各種様々な高効果及び地球環境を強調する製品が続々と世に出現し、いかに電源を効果的に管理するかが未来における産業発展の趨勢である。貯電ユニットについて言えば、過去の一次貯電ユニットは繰り返し使用可能な貯電ユニットに徐々に発展を遂げた。また、一般の電力貯蔵装置は主に単一の貯電ユニットを電気エネルギー貯蔵の媒体としており、例えば、鉛蓄電池またはリチウム電池等は単一の貯電ユニットを使用するため、貯電ユニットと貯電ユニット間の異なる特性により生じる衝突を防ぐことはできるが、使用する貯電ユニットの特性が限定される。例えば鉛蓄電池を例にとると、それは簡単な構造、低価格、起電力が大きい等の長所を備えているが、多数回のリサイクル利用が不可能という欠点を有し、リチウム電池の場合、高貯蔵密度及び多数回のリサイクル利用可能等の長所を備えるが、製造コストが非常に高いため大電力場所での普遍的な応用は難しく、単一の貯電ユニットを使用する場合、その作業電圧は貯電ユニットの制限を受けるため向上させられず、しかも低電圧作業環境において部分的な貯電ユニットは特性原因により貯電ユニットの使用寿命は減少し、更に、一般的な貯電ユニットは瞬間的な充放電を行うことはできず、瞬間的な大電圧は貯電ユニットの損傷を引き起こす可能性もある故、電力貯蔵装置の応用可能領域を拡大することはできない。上述をまとめると、いかに異なる貯電ユニットの特性を利用し電力貯蔵装置の耐久性を高めるかが電力貯蔵装置の発展における最大な課題となる。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の問題点に鑑み、本考案の主な目的は多種の異なる貯電ユニットを統合し電力管理モジュールを組み合わせて蓄電容量と耐久性を高める電力貯蔵装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前述目的を達成するために、本考案の開示する電力貯蔵装置は主に、電力貯蔵モジュールと電力管理モジュールにより構成され、前記電力貯蔵モジュールは第一貯電ユニットと第二貯電ユニットとスーパーキャパシタの構成要素より成り、スーパーキャパシタの特性故に第一貯電ユニットと第二貯電ユニットは統合されて、更に電力管理モジュールを用いて蓄電量等を管理する。これにより、前述の各構成要素の組み合わせをもって電力貯蔵装置の耐久性と蓄電容量を高め、更に本考案はスーパーキャパシタのユニット特性を利用して電力貯蔵装置に瞬間充放電を行わせているため、電力貯蔵装置の間欠性グリーンエネルギー装置への応用を可能とする。
【考案の効果】
【０００５】
本考案の電力貯蔵装置は、多種の異なる貯電ユニットを統合し電力管理モジュールを組み合わせて蓄電容量と耐久性を高める効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本考案のユニット構成に関するブロック図である。
【図２】本考案の第二実施例に関するブロック図である。
【図３】本考案の実施図である。
【図４】本考案の実施例に関するフロー図である。
【考案を実施するための形態】
【０００７】
図１に本考案のユニット構成ブロック図を示す。図に示す通り、本考案の開示する電力貯蔵装置１０は主に電力貯蔵モジュール１０１と電力管理モジュール１０２により構成され、前記電力貯蔵モジュール１０１は一つ以上の第一貯電ユニット１０１１と複数の第二貯電ユニット１０１２と一つのスーパーキャパシタ１０１３の構成要素より成り、前記第一貯電ユニット１０１１は鉛蓄電池とし、第二貯電ユニット１０１２はリチウム電池または燐酸鉄リチウムイオン電池とし、且つ第一貯電ユニット１０１１と第二貯電ユニット１０１２の作業電圧が異なるため、更に要求する作業電圧に基づき異なる数量を連結して第一貯電ユニット１０１１と第二貯電ユニット１０１２の作業電圧のバランスをとる。また、第二貯電ユニット１０１２はスーパーキャパシタ１０１３により第一貯電ユニット１０１１を電気的に接続するため、第一貯電ユニット１０１１と第二貯電ユニット１０１２は並列となり、電力管理モジュール１０２は電子基板の形態とするか複数の電気的スイッチユニットを組み合わせて成り、主に電力管理ユニットと電力探知ユニットと電力変換ユニットにより構成され、しかも電力管理モジュール１０２は電力貯蔵モジュール１０１と電気的に接続し、並びに電力管理モジュール１０２は主に電力貯蔵装置１０の電力貯蔵と電力供給をコントロールし、また、電力のピーク値過大変化より引き起こされる電力管理モジュール１０２損傷を防止するため、電力管理モジュール１０２にはサージ電圧を受け止められる部品を選択しなければならず、更に、前記に開示したスーパーキャパシタはスーパー電池または同様の特性を有する部品とする。
【０００８】
図２には本考案のもう一つの実施例を示す。図の通り、本考案の開示する電力貯蔵装置２０は更なる要望に基づき複数の電力貯蔵モジュール２０１、２０１'を組み合わせ、且つ各電力貯蔵モジュール２０１、２０１'はそれぞれ電力管理モジュール２０２と電気的に接続するため、電力貯蔵装置２０は電力管理モジュール２０２を用いて各電力貯蔵モジュール２０１の電力をコントロールする。
【０００９】
図３には本考案の実施図を示す。本考案の開示する電力貯蔵装置１０はエネルギー装置内に応用可能である。エネルギー装置とは風力発電装置３０や太陽エネルギー発電装置３１を指し、ここでは風力発電装置を例に挙げて説明する。図に示す通り、風力発電装置３０は電力貯蔵装置１０と電気的に接続し、風力発電装置３０に電力が発生すると電力貯蔵装置１０を通して貯蔵等の動作が生じ、電力貯蔵装置１０は負荷端３２と電気的に接続する。更に図２及び図４に示した本考案の実施例に関するフロー図によると次のような流れをとる。
【００１０】
電力発生４１：風力発電装置３０が風力によって押されてその内部の発電機が作動して電力を発生した時、電力管理モジュール１０２を経た電気エネルギーは電力貯蔵モジュール１０１内に貯蔵される。
【００１１】
電力管理４２：常態において電力管理モジュール１０２は電力貯蔵モジュール１０１に対して電力貯蔵量の探知を行い、更に電力貯蔵量をパネル上に表示する。
【００１２】
電力供給４３：負荷端３２を動かしたい場合、電力管理モジュール１０２は電力貯蔵モジュール１０１内の電気エネルギーを負荷端３２に供給するのと同時に電力管理モジュール１０２のコントロールにより電力貯蔵モジュール１０１に充電を行わせる。
【００１３】
前述した通り、風力発電装置等のグリーンエネルギーは何れも外界の影響を受けるため、発生する電気エネルギーも大きな影響を被る。風力発電を例に挙げると、それは架設区域及び天候状況による風力の大きさの影響を受けており、無風時には電気エネルギーの発生は不可能であるが、それに対して風力が風力発電装置を動かすのに充分な大きさである場合電気エネルギーが生じる。前述した通り、風力発電で生まれる電気エネルギーは時には大きく時には小さいため、一般の貯電ユニットの損耗が加速される。しかし、本考案はスーパーキャパシタの迅速な充放電及びサージ吸収の特性によって、電力が不安定である時も迅速にそれを吸収し調節するため、電力貯蔵モジュールの使用年限を延ばし、また、負荷端に必要な電気エネルギーが逓増した場合はスーパーキャパシタが迅速に電気エネルギーを供給する故、二つの貯電ユニットが受ける負荷を抑えることができる。
【００１４】
前述をまとめると、本考案の開示する電力貯蔵装置は主に、電力貯蔵モジュールと電力管理モジュールにより構成され、前記電力貯蔵モジュールは第一貯電ユニットと第二貯電ユニットとスーパーキャパシタにより成り、スーパーキャパシタの特性によって二つの貯電ユニットを電気的に接続し且つ迅速な充放電等の動作を行い、更に本考案は二種類の異なる貯電ユニットの特性を結合して電力貯蔵モジュールの蓄電量及び耐久性を向上させ、また、本考案は、電力管理モジュールを用いて電力貯蔵モジュール中に貯蔵される電力に対しエネルギー管理を行う。以上より、本考案は実施後に確実に蓄電容量及び耐久性を高め且つ瞬間充放電可能な電力貯蔵装置を提供する。
【００１５】
但し前述は本考案の最良の実施例に関するのみであり本考案の実施範囲を制限するものではなく何れの当該技術熟知者が本考案の精神と請求範囲を逸脱せずに為した同等変化や修飾は全て本考案の特許範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００１６】
１０  電力貯蔵装置
１０１  電力貯蔵モジュール
１０１１  第一貯電ユニット
１０１２  第二貯電ユニット
１０１３  スーパーキャパシタ
１０２  電力管理モジュール
２０  電力貯蔵装置
２０１  電力貯蔵モジュール
２０１'  電力貯蔵モジュール
２０２  電力管理モジュール
３０  風力発電装置
３１  太陽エネルギー発電装置
３２  負荷端
４１  電力発生
４２  電力管理
４３  電力供給
【図１】
0003162805.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003162805.tif 000006